CRH5A动车组是由法国阿尔斯通公司基于意大利菲亚特铁路公司的New Pendolino宽体摆式列车平台ETR600/610车体研制，取消其摆式功能，由意大利工厂生产样车，通过技术转移、引进吸收后，由长春轨道客车股份有限公司继续生产的动车组。

2006年12月11日，首组CRH5A（CRH5-001A）列车从意大利萨维利亚诺登船运往中国。

2007年01月28日，首组列车抵达大连港，原装进口的CRH5-001A原为蓝色涂装，现今已改为CRH动车组统一的白色涂装。

2007年03月，第一组由中国生产的CRH5A（CRH5-010A）出厂。

2007年04月02日，中国铁道科学研究院与长春轨道客车签订了以CRH5型为基础的高速综合检测列车研制合同，开始高速综合检测列车的研制生产。

2007年04月18日起，随着中国铁路第六次大提速的实施，CRH5A动车组正式在既有京哈线上运行。

2009年07月，长春轨道客车再获得铁道部30列8辆编组的CRH5A型动车组新订单（当时编号CRH5-061A～CRH5-090A）。

2010年10月13日，长春轨道客车股份有限公司与北京铁路局签订价值27亿元、共20列的CRH5型动车组销售合同（CRH5A-5091～CRH5A-5110）。

2011年04月，长春轨道客车再获得北京铁路局的CRH5A型动车组新订单（CRH5A-5111～CRH5A-5130），总值38.7亿元人民币，另外武汉铁路局又订购了10列CRH5A型动车组（CRH5A-5131～CRH5A-5140）。

2014年底，CRH5A临时抽调配属于乌鲁木齐铁路局、兰州铁路局和青藏铁路公司，参与了兰新高速铁路的初期运营，之后又有部分CRH5A转配呼和浩特铁路局。

2021年10月11日起，部分CRH5A在京张-张呼高铁运营。

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，长客生产的CRH5A型动车组的编号方式发生变化：原编号CRH5-001A～CRH5-090A改为CRH5A-5001～CRH5A-5090。此后，长客生产的CRH5A型动车组均依照新规定之格式安排编号。

CRH5A型动车组以New Pendolino宽体摆式列车平台为基础，取消了其摆式功能，每列8节编组，共5节动车和3节拖车（5M3T），每个动力车两个动力轴（实则2.5M5.5T），采用ONIX 233 XHP牵引逆变器，后期国产化为永济电机YGN2Q213，6FJA 3257A或YJ87A牵引电动机，设计营运速度为250 km/h，列车可两组重联运行。CRH5A共安装三种动力转向架，其中第1车为AX30499、第8车为AX109467，轴端装有轴温传感器、速度传感器以及接地回流装置，AX30499还安装轮缘润滑装置和扫石器，第2、4、7车为安装加速度传感器的AX30500。非动力转向架由AX30513/4两种组成。全部采用轴盘制动，动力轴有2个制动轴盘，非动力轴有3组制动轴盘。

由于CRH5A型动车组下线时间较晚（2007年03月），整体试运行时间不足，导致一些潜在问题没有能够在试验中解决，而且CRH5是第一批CRH动车组系列中唯一一款对原型车的进行了大幅度的改动，调试的难度较高，所以CRH5A在2007年04月起正式运营后，初期故障率相对比CRH1及CRH2较高，例如制动系统、空调系统以及列车自动门的故障。在CRH5投入试验时，曾经发生过刮弓事故，列车升双弓试验时前集电弓全部刮断，事后捡拾集电弓的技术人员被撞身亡。

而在耐寒性方面，CRH5则比CRH1及CRH2优胜，其承受温度范围可达±40℃。且CRH5A型动车组时目前唯一可以停靠在低站台的动车组，因此CRH5很受东北地区的哈尔滨铁路局、沈阳铁路局的青睐。

列车设有一等座车（ZY）、二等座车（ZE）、一等包座/二等座车（ZYE）和带酒吧的二等座车／餐车（ZEC）。其中一等座采用2+2方式布置，二等座为2+3布置。

CRH5A-5001～CRH5A-5013、CRH5A-5044～CRH5A-5055的一等、二等座椅不可旋转，容易造成背朝列车前进方向的乘客有不适，之后批次的CRH5A减少座位数以解决这个问题。