铁路总公司根据科技发展和市场需求，提出了持续运营时速350公里、最高营运时速380公里、最高试验时速达到400公里以上的要求，中车各厂集合和谐号的各种特点，研发出新一代CRH380系列高速动车组。图为CRH380系列各字母对应的子型号。
四方机车的时速350公里级高速动车组项目名称为CRH2-380。2010年9月，铁道部下文件正式将四方机车的CRH2-380型的8编组列车改为CRH380A，16编组列车为CRH380AL。图为CRH380AL型动车组驶出北京南站。
CRH380A/AL在CRH2C的基础上全面提升列车整体性能，对动车组的牵引系统、空气动力外形作出了较大的改变。CRH380A采用6动2拖的编组方式，编组长度203米，定员480人，牵引功率为9600千瓦。CRH380AL采用了14动2拖的编组方式，编组长度403米，定员1028人，牵引功率为20440千瓦。图为在上海世博会中国铁路馆展出的CRH380A车头。
2010年10月26日CRH380A在沪杭客运专线投入服务。2010年12月3日，CRH380AL动车组在京沪高铁进行冲高速试验，列车从枣庄站出发。11时28分，在宿州东站附近达到时速486.1公里的最高运行速度于11时39分到达蚌埠南站，列车以34分钟运行220公里，全程平均时速达388公里。图为CRH380AL型动车组在广州南站。
同时根据各型动车组技术平台的列车车型、定员、旅客服务设施及司机操作设施等主要性能进行统一，衍生出统型CRH380A，图为南昌局担当的统型CRH380A列车抵达北京南站17站台
2012年4月16日，中车集团与港铁签约，为广深港高速铁路提供9列以南车四方CRH380A高速列车技术平台为基础的动车组，港铁命名为动感号高速动车组，每列8节编组。在2018年9月23日广深港高速铁路香港段开通后，于广州南站——香港西九龙站区间载客运行。图为动感号高速动车组停靠在广州南站。
CRH380AJ是时速400公里高速综合检测列车。列车以CRH380A型为基础，为7动1拖的8节车厢编组，设计最高试验速度500公里/小时。列车由南车青岛四方机车车辆股份研制，于2011年2月22日下线交付使用。截止2017年11月，总共已有448组CRH380A系列动车组出厂，其中三辆为高速综合检测列车，一辆为永磁电机试验车。图为停靠在广州南站的CRH380AJ。
中车唐山轨道客车研发时速350公里高速动车组项目名称为CRH3-350。2010年9月CRH3-380型名称变为CRH380B系列，其中短编组动车为CRH380B，而长编组动车为CRH380BL。2011年1月9日，采用特殊试验编组的CRH380L在京沪高铁先导段创造了时速487.3公里的最高试验速度。图为一列CRH380B列车抵达北京西站。
作为在CRH3C基础上研发的新一代高速动车组，CRH380B对提高牵引功率、降低传动比及动车组气动外形减阻等主要性能优化，而列车舒适度优化方面主要采取提高列车减震性能、车厢降噪、加强车内气压控制等方式。图为CRH380BL型动车组。
CRH380B采用4动4拖的编组方式，定员556人，牵引功率为9200千瓦。CRH380BL采用8动8拖的编组方式，定员1015人，牵引功率18400千瓦。截止2017年7月，总共已有661组CRH380B系列动车组出厂。图为两组CRH380B动车组经过车站结构为十字骑跨的上饶站 （上方为合福高速铁路，左下方为沪昆高速铁路，右下方为沪昆铁路
长春轨道客车在CRH380B的基础上又研发了高寒型的CRH380BG,采用4动4拖的编组方式，定员496人，牵引功率为9200千瓦。主要运营于哈大高铁。图为停开在滨海站的CRH380BG。
为了与京沪高铁配套，长春轨道客车在CRH3C和CRH380BL基础上又研发的CRH380CL型高速动车组，总数为25列，采用了8动8拖的编组方式，定员为1053人，牵引功率为19200千瓦。图为CRH380CL和CRH380BL头型比较，左为CL右为BL。
图为在CRH380BG的基础上制造的CRH380BJ-A-0504号高寒综合检测车。
青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司的时速350公里级别高速动车组原项目名称为CRH1-380，2010年9月，铁道部下文将BST的CRH1-380型动车组定型为CRH380C系列，2010年12月中旬，铁道部重新分配动车组车号，又将CRH380C改为CRH380D系列，其中短编组动车为CRH380D，长编组动车为CRH380DL。图为停靠在上海站的CRH380D
受铁路总体环境变化，原计划的16节大编组取消并变更为8节编组，故CRH380D只有4动4拖的编组模式，列车可通过两组重联的方式运行.总共生产了85列，配属在成都铁路局和上海铁路局。图为成都局的统型CRH380D。
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