ED75形電気機関車は、日本国有鉄道(国鉄)が1963年から製造した交流用電気機関車です。
1963年に常磐線が平駅(現・いわき駅)まで交流電化開業するのに伴い、それまでのED71形の後継機種として、広汎な運用に供するため汎用性を重視して設計された機関車である。
投入開始以来、当初構想の東北・常磐地区のほか、北海道や九州にも投入され、事実上の標準型として1976年までに総数302両が製造された。特急列車から一般貨物列車まで幅広く運用されたが、1980年代以降はEF81形の運用拡大、夜行客車列車や貨物列車の削減、普通客車列車の電車化・気動車化などによって運用が減少し、JR移行時には初期車を中心に大量の廃車が発生した。その直後、廃車となった一部の車両が日本貨物鉄道(JR貨物)の輸送量増大に対応するため車籍を復活して運用に就いたが、その後はEH500形の増備によって淘汰が進んでいる。
先にシリコン整流器を搭載して製造されたED74形を基本に、下記のような変更点がある。
ED74形は整流変圧器の1次側に置いた単巻変圧器で巻線比を切替える高圧タップ制御を用いたが、電流を連続的に制御できないシリコン整流器の問題点を解決できず、従来の水銀整流器搭載機と同等の粘着力をいかに確保するかが技術的課題であった。変圧器の2次側で巻線比を切替える低圧タップ制御とすれば、起動時に先天的に定電圧特性が働き、理論上この問題は解決できる。低圧側の制御は高圧側に比べ大電流を扱うため電流ピークが発生しやすいが、磁気増幅器により流通角制御するタップ間連続電圧制御で連続制御が可能となり、電気的粘着力の問題は解決した。その他の制御方式の電気機関車と区別するため、磁気増幅器(magnetic amplifier マグネティック アンプリファイアー)の略称からM形と呼ばれている。磁気増幅器は重量が大きいため、将来サイリスタインバータが実用化された際に換装が可能な設計とされた。主電動機は国鉄新形電気機関車の標準形式である直流直巻電動機MT52形を4基搭載する。
台車はED74形と同様、引張棒で牽引力を伝達する(ジャックマン式)仮想心皿方式を採用し、力点をレール面まで下げ機械的な粘着力を確保している。1エンド側にDT129Aを、2エンド側にDT129Bを装着する。
各所に20‰超の勾配区間が散在しながら、1,200t 牽引が要求される東北本線でも使用するため、重連総括制御が可能な設計とされ、前面に貫通扉を持つ。車体構造も、1号機以外は、外板を別組して後から台枠と接合する方式を採用したため、車体の裾が一段引っ込んだ形態となっている。運転台側窓前部や側面明かり取り窓のHゴム支持化、側面エアフィルターのプレス成形品採用などで構造の簡易化・軽量化を図っている。外部塗色は交流機関車標準の赤2号である。
列車暖房装置は電気暖房方式を採用し、車体側面に暖房電源動作確認のための表示灯を設置する。パンタグラフは電気機関車としてバネ上昇式(PS101)を初めて採用した。
ED75-775の700番台は奥羽本線・羽越本線用の耐雪・耐塩害対策装備機として、1971年から1976年までに91両(701 - 791号機)が製造された。
東北日本海側の電化にあたっては、冬季の強い北西風による塩害が懸念された。基本番台では屋根上に配置した特別高圧機器を室内配置に変更し、これの艤装空間確保のため機器室内の電装系部品は小型軽量化された。主変圧器はED76形500番台のものを基本にタップ切換器とのユニット化・列車暖房回線の追加がなされ、特高回路遮断器・交流回路用単位スイッチ・継電器などは真空式に変更して重量増加を抑えた。これにより無接点・無電弧化も進み、メンテナンスフリーが図られた。
1972年製の735号機以降は単機増圧ブレーキが追加され、同年製の738号機以降はパンタグラフの断路器を変更している。車体は正面下部の通風孔を廃止し、飾り帯は塩害などによる腐食対策のためメタリック塗装に、尾灯は電球交換の容易な外ハメ式に変更された。パンタグラフは耐雪性を考慮し、小型の下枠交差式PS103形を採用する。運転席の操作機器類は人間工学の考え方を採り入れ、黒色の計器盤にメーター類を横一列に配置するなど、視認性や操作性を重視したものに一新された。
製造当初から全機を秋田機関区(現・秋田車両センター)に配置し、奥羽本線と羽越本線で使用した。後年のEF81形増備や老朽化したED71形置換え用として1980年から一部が福島機関区に転属し、東北本線でも使用されるようになる。1986年には青函トンネル専用機のED79形に34両が改造された。
かつては特異機としてジョイフルトレイン「オリエントサルーン」用に塗装変更したものが延べ5両存在したが、2005年の767号機の入場・一般色化に伴って消滅した。