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。

CRH5J-0501，0号高速综合检测列车，原编号CIT001，研制项目于2007年04月02日正式启动，2008年06月60日交付使用。

其检测范围包括了轨道、轮轨力、接触网、通信和信号系统等。

CRH5G动车组，是由长春轨道客车股份有限公司在CRH5A型动车组的基础上，借鉴CRH380B系列动车组而研制的耐高寒、抗风沙动车组。

2004年，原铁道部引进法国阿尔斯通公司的高速动车组，该型动车组被命名为CRH5A。CRH5A承受温度范围可达±40℃，因此很受哈尔滨铁路局、沈阳铁路局等东北地区路局的青睐。

2013年11月11日招标中，长春轨道客车股份有限公司获得中国铁路总公司的10组动车组订单，目标应用于兰新高速铁路等风沙、高寒、高海拔环境。

为此，长客借鉴CRH380BG型耐高寒动车组的设计理念，以CRH5A型动车组为基础，进行了高寒、高海拔适应性优化改进，新型动车组当分别时命名为耐高寒的CRH5G和耐高寒、抗风沙的CRH5H型动车组。

2014年01月，CRH5H型动车组在哈大高铁进行了低温专项试验，结果显示该车耐寒性能非常突出。

2015年01月16日，CRH2H-2417与CRH5H-5176两列新型耐风沙及高寒动车组，同赴哈尔滨铁路局伊图里河站进行冷冻静态实验。

2015年下半年，原“时速200～250公里、8辆编组、耐高寒座车动车组”的子型号G，与“时速200～250公里、8辆编组、耐风沙及高寒座车动车组”的子型号H，统一为子型号G，兼具耐高寒及抗风沙能力。

长春轨道客车股份有限公司生产的全部CRH5G，皆为250 km/h级别统型动车组，定员613人。

CRH5G型动车组在CRH5A型动车组的基础上，更加注重耐高寒、抗风沙性能，如空调采用防风沙和空气过滤设计、车体减少暴露缝隙等，空调系统增大了功率，以应对兰新高铁沿线冬季寒冷，夏季炎热的特点，能确保室外正负40℃时，车内温度始终恒定在24℃，相较于CRH5A型动车组，CRH5G型动车组外观仅有微小差别：车头车钩整流罩处未见车钩导向杆伸出，而其余外观与涂装与CRH5A并无二致。电机型号YJ87A2，为三相鼠笼异步电机，六极，强迫风冷，定子采用全叠片焊接结构，定子配备真空压浸200级绝缘漆，非传动端安装速度传感器，速度传感器及其连接器的防护等级为IP68，监测电机两端轴承和定子的温升情况。结构部件材料选用耐低温性能良好的结构钢制成；端盖（电机吊挂）材料采用耐-40℃低温冲击的球墨铸铁材料。额定电流211.22A，额定转速1177r/min，额定频率59.8Hz；牵引变流器、辅助变流器集成一体式结构，采用平台化的设计方式，牵引－辅助变流器型号为YGZN2Q213A（原CRH5H-5176采用 YGZN2Q213B），额定输入电压AC 1770V，输出电压范围0～2808V，额定中间直流电压DC 3600V，输出频率范围0～180Hz。辅助变流器额定输入电压DC 3600V，额定输出电压3AC 400V频率50Hz，额定容量300kVA。

2013年11月11日招标时速250 km/h耐高寒抗风沙动车组，CRH5G中标10组。

2014年08月22日招标时速250 km/h耐高寒抗风沙动车组，CRH5G中标25组。

2015年07月15日招标时速250 km/h耐高寒抗风沙动车组，CRH5G中标25组。

2015年11月10日招标时速250 km/h耐高寒抗风沙动车组，CRH5G中标12组。

在中国铁路总公司的统一组织和支持下，中车大连电牵公司发挥核心技术创新优势，利用自身动车组深度自主化牵引控制技术平台，服务兰新线CRH5G型动车组牵引功率提升，顺利完成线路运行测试，试验动车组在兰新线长大坡道上的运行速度达到200 km/h，成功实现设定的功率提升目标。

兰新线全长1776公里，东起兰州，途经西宁，西至乌鲁木齐。全线有多段坡度20‰、持续数十公里的长大坡道，受原车功率限制，在长大坡道上的运行速度只有160 km/h。为进一步进行西部干线运能提升，2015年07月中国铁路总公司提出了对兰新线动车组的功率提升要求。兰新线CRH5G动车组制造商长客股份公司立即组织含大连电牵公司在内的多家配套单位，在对原车功率余量的科学计算分析和地面测试等系列工作开展基础上，提出了“保持原车基本牵引部件不变，充分发挥原车功率余量，借助牵引软件改进升级，实现牵引功率提升”的基本策略，得到了中国铁路总公司的认可。依据该动车组整车牵引计算，大连电牵公司依托自身牵引控制核心技术创新能力优势，组织了牵引控制软件的完全自主改进替代开发，经过严谨的方案论证、控制算法设计、运行仿真分析、地面试验验证，完成了对原车牵引控制软件的自主创新替代，经中国铁路总公司组织了装车试验方案评审，确定将CRH5G动车组牵引功率从原5680 kW提升到7480 kW，提升约30%，以满足兰新线长大坡道200 km/h运行要求。

为全面验证动车组功率提升效果，中国铁路总公司、兰州铁路局专门在兰新线安排了周密的线路运行验证。2016年03月01日至2016年03月19日，以CRH5G-5191为试验列车，用规定质量的沙袋作为测试载荷，经充分试验验证，在满载情况下动车组能以200 km/h时速在长大坡道运行，爬坡能力、冗余能力均满足设计要求。