和谐号 共40组
2010年09月01日，CRH380A-6001～CRH380A-6010相继下线并开始配属上海铁路局，及进入沪宁城际高速铁路和沪杭客运专线进行高速试验。
2010年09月28日，CRH380A在沪杭客运专线进行高速试验，并先后两次刷新“中国铁路第一速”，并刷新了世界上“正常营运编组列车最高试验速度”，当日上午10时40分，由上海虹桥开往杭州方向的CRH380A-6001列车（车次G55001）的试运行时速达到413.7 km/h。不到一小时后的11时37分，由杭州折返到上海虹桥试运行（车次G55002）途中，最高时速达到416.6 km/h。
2010年09月30日、10月01日、10月07日三天，为应对十一黄金周期间来往南京和上海的往返客流，上海铁路局安排CRH380A首次载客运营，在沪宁城际高速铁路担当临时高速动车组旅客列车任务，为此车型第一次载客运营。
2010年10月26日起，CRH380A正式在沪杭客运专线投入服务。
2010年12月03日起，CRH380A开始在武广客运专线投入运营。
2011年03月08日起，由于2011博鳌亚洲论坛的举行，2组CRH380A开始在海南东环铁路运行。
2015年03月14日，青藏铁路公司从西安铁路局临时抽调2列CRH380A动车组列车试跑兰新高铁，最高速度394km/h，证明了CRH380A动车组在高原运行的能力。
2014年07月01日，根据《铁总运（2014）150号》文件，所有CRH动车组的编号均作出了调整，青岛四方生产的CRH380A系列动车组重新分配号段，受此影响，CRH380A系列动车组的编号方式发生变化：原编号为CRH380A-6001～CRH380A-6040改为CRH380A-2501～CRH380A-2540；原编号为CRH380A-6141～CRH380A-6196改为CRH380A-2641～CRH380A-2696，此后，青岛四方生产的CRH380A系列动车组均依照新规定之格式安排编号。
CRH380A短编组列车采用6动2拖的编组方式，牵引功率为9600千瓦，使用DSA350型高速受电弓，受电弓两侧加装了挡板，采用低阻力流线头型，青岛四方共设计了20种列车新头型方案，经过进行了气动阻力、气动升力、侧向力、隧道效应等大量的空气动力学的仿真计算，并通过三维流场数值仿真分析和多目标优化，进行了17项、75次仿真计算，确定了5种备选头型。继而又对备选方案制作1：8模型，分别进行了19个角度、8种风速的风洞气动力学实验和3种风速、4种编组的风洞噪声试验，对择优选出的方案进行了样车试制，完成了22项试验验证，经大量的比对、计算、试验之后，最终确定了新一代高速列车的头型方案，实际运行时新头型的阻力系数小于0.13，尾车升力系数小于0.08。
振动模态系统匹配，优化了转向架设计参数并改善车厢内部结构，以配合动车组车体的自然震动频率，有效抑制列车在高速运行时的车体结构性共振，同时提高了乘坐舒适度。
由于列车运行时速提高到380 km/h，为满足两列动车同时双向通过隧道的气密需要，CRH380A型动车组进一步提升了气密性，车厢采用差压控制模式的全密封加压，车厢内压力从4000帕下降到1000帕实际大于180秒，气压变化值小于200帕/秒。
CRH380A型动车组使用SWMB-400/SWTB-400型无摇枕转向架，由CRH2C第二阶段使用的SWMB-350/SWTB-350改良而来。两者相比，新的转向架增加了抗侧滚扭杆，带两组抗蛇行减震器，加强了二系悬挂空气弹簧柔度，提高了转向架的稳定性和减震效果，满足转向架临界失稳速度达550 km/h的指标要求。中国与欧盟的列车脱轨系数安全标准是小于或等于0.8，实验结果表示，当CRH380A型动车组运行速度为386.3 km/h，其最大脱轨系数为0.34，而CRH2A型动车组以250 km/h运行时最大脱轨系数为0.72。
列车采用各种新型噪音吸收和阻隔技术材料，CRH380A型动车组在时速350 km/h的情况下车厢内噪声保持67至69分贝，与CRH2A型动车组以250 km/h运行时的情况相若。而低阻力新头型的使用亦减少超过5%的气动噪音。
由于列车牵引动力、结构质量、减噪水平的提高，车辆重量相应增加，但轴重仍维持在15吨的水平。当CRH380A动车组维持380 km/h的旅行速度时，平均每位旅客的每百千米能量消耗小于5.2千瓦小时；高效率再生制动，再生能量回馈电网效率达到90%。
