CRH6F是时速160 km/h的面向市域铁路和城际铁路的动车组列车，列车可根据实际线路情况进行定制，不同批次有着较大差异，正常情况下定员达1502人（包括座席及站席，按每平方米站立4人计算），超员载客量达1998人（包括座席及站席，按每平方米站立6人计算），牵引制动性能比CRH6A更优、载客量更大，更适合较短站间距的城际线路和站站停模式使用，可满足大运量线路的需求。

CRH6F采用速度-粘着控制的电空复合制动技术，满足城际和市域运行长坡道、短站距快起快停、频繁制动的要求。YQ-275牵引电动机额定功率275 kW，传动比4.44，额定电压1250 V，电流150A，最高转速下降至5000 rpm，电流的提高使得牵引电机扭矩增加，最大达2540 N·m，但电机重量增至630 kg，系统允许短时最大牵引功率322 kw，最大再生制动功率400 kW。采用主辅一体全新牵引系统，可以实现过分相时供电不断电，CRH6F采用1M1T作为一个动力单元，牵引变压器位于1、3、6、8 车，大部分列车采用E1H型牵引变压器，主辅一体变流器位于2、4、5、7 车，牵引系统采用架控模式，每台牵引逆变器控制单个动力转向架上（2台牵引电机）。牵引变压器无辅助绕组，牵引工况时，四象限PWM整流器将AC 25 kV降为AC 2×970V/50 Hz输入主辅一体变流器，产生DC 1800 V中间电压，分别输入牵引逆变器和辅助逆变器，牵引逆变输出为3AC 1~1404V，额定输出电流为2×300 A，辅助逆变器输出AC 380 V和DC 110 V分别供空调等辅助设备和蓄电池充电机。制动工况（过分相）则通过牵引电动机再生制动，经牵引逆变器反向为辅助逆变器供电，空调等设施可持续运作无需停机。同时列车气密性较好，可满足线路频繁出入隧道和在地下运行的需求。列车网络采用TCN网络，分为WTB列车总线和MVB车辆总线两级。

为了适应城际客流量大、快速乘降的要求，CRH6F型动车组采用大开度车门，每节车厢设有3组1300mm宽的对开塞拉门，在超员状态下单侧开门可实现30s内一半旅客上车和一半旅客下车，同时具有障碍物检测功能。车内继承了CRH系列动车的设计，同时结合了地铁列车快捷便利的特点，采用大宽度通道，车厢端部设有扶手，同时还有翻转座椅及无障碍设施。列车座位同样采用2+2布置，但座椅不可调节或翻转，列车在3、6号车设卫生间。

自2012年CRH6系列首次面世，由不同厂家采用不同技术方案制造了多组样车，包括：四方CRH6A-4001、四方CRH6A-4002（三门）、四方CRH6F-4003、浦镇CRH6A-4501、浦镇CRH6A-4502（三门）、浦镇CRH6F-4503（国产牵引制动）、浦镇CRH6F-4504（西门子牵引克诺尔制动）、四方和江门合作CRH6A-4505、四方和浦镇合作CRH6A-4506、浦镇和江门合作CRH6A-4507、江门CRH6A-4508-4510、江门CRH6F-4511、江门CRH6F-4512，样车陆续在广珠城际、成灌、邕北、大西等众多线路进行了试验。

• 2013年07月03日，四方首组样车为CRH6F-4003下线 。
• 2013年11月，首列CRH6F-4003在北京环铁进行试验。
• 2014年06月，CRH6F-4003在昆明铁路局进行空载试验。
• 2015年07月11日，CRH6F-4003首次担当D9671南宁东~北海载客试运行。
• 2016年03月25日，浦镇CRH6F-4503、4504下线。
• 2016年05月06日，CRH6F型动车组正式获得国家铁路局颁发的“型号合格证”和“制造许可证”。
• 2016年08月，中车广东（江门）CRH6F-4511、CRH6F-4512下线。
• 2016年08月22日，CRH6A-4502、CRH6F-4503、CRH6F-4512在大西高铁进行测试。
• 2016年11月25日，CRH6F-4511前往北京进行测试。

2020年03月，广东珠三角城际轨道交通采购原5组样车。其中包含三组CRH6F，原样车CRH6A-4002更名为CRH6A-0478；原样车CRH6F-4003更名为CRH6F-0479；原样车CRH6A-4502更名为CRH6A-0649；原样车CRH6F-4503更名为CRH6F-0650；原样车CRH6F-4511更名为CRH6F-0651；五组车均使用CTCS3-300T + ATO。2022年，CRH6F-4504改号为CRH6F-0001并配属广东城际惠州动车所。

截至2024年01月，除CRH6F-4512之外，其余样车均已投入运营。6F样车先后在穗深城际、佛肇城际运行，随着广东城际铁路交由广东城际运营，上述4组CRH6F样车目前（2024年05月）均配属于广东城际，运行于广惠、广肇城际铁路。

2016年12月26日，长株潭城际铁路开通运营，采用5组CRH6F动车组（0409-0413）。

2017年06月10日，宁波余姚市域铁路开通运营，采用2组CRH6F动车组（0418-0419）。

2017年09月21日，石长线开通动车组服务，采用3组CRH6F动车组（0430-0432）。

2017年12月26日，长株潭城际铁路西延线开通，增购3组CRH6F（0432-0435）。

2019年12月13日，上海市域铁路金山线新增4组CRH6F动车组（0474-0477）。

2021年10月，CRH6F-0409~0411转配海南。

不同批次配置有所不同。CRH6F-0409~0413在1、8车设有两个卫生间，0430~0435在1、3、6、8车设有四个卫生间；上海金山线0474-0477同样设有四个卫生间。运行在广东城际铁路的CRH6F-0479、0650、0651涂装为广东城际涂装（蓝带在上）支持ATO，采用CTCS3-300S+ATO。