位于山阳本线下关至门司间、横跨关门海峡的关门铁道隧道(日语:关门铁道トンネル)是九州和本州之间最重要的运输通道，该线是1500伏特直流电气化铁路，自1942年通车以来一直采用EF10型电力机车担当该区段的运输任务。1961年，鹿儿岛本线门司港至久留米间完成20千伏60赫兹交流电气化改造的同时，门司车站范围内亦改为采用交流电化，并在门司车站往下关方向的咽喉区设置了交直流分相区，用来分割直流和交流电化区段。为了满足下关至门司间直通货物列车和旅客列车的牵引需要，因此开发研制了交直流两用的EF30型电力机车。
1960年3月19日，三菱电机、新三菱重工业完成试制了首台原型车(EF30 1)。由于EF30型电力机车的限定运用区段为下关至门司，机车只需要较低的功率即可满足交流区段短时间的低速运转需要，因此EF30型电力机车在交流区段的额定功率只有直流区段的四分之一。EF30型电力机车是以发挥牵引力为主的六轴电力机车，采用了以单电机转向架为基础的B-B-B轴式，在双机重联牵引的情况下能够在25‰长大坡道上起动1200吨货物列车。原型车落成后，因为鹿儿岛本线的交流电化尚未完成，所以首先配属于米原机关区，并在北陆本线坂田至田村间进行试运行，至1961年4月开始在九州继续进行各种试验。
1961年，根据原型车的试验结果而作出改良的量产车开始投入生产，同年生产了首批16台量产车(2~17)。EF30 2~17号机车的制造预算由国铁1960年度债务承担，其中6台由三菱电机、新三菱重工业制造(2~7)，5台由日立制作所制造(8~12)，5台由东芝公司制造(13~17)。与原型车相比，量产车的主变压器、硅整流器、牵引电动机、直流避雷器、交流避雷器、受电弓等主要电气设备均改为采用技术更成熟的产品;此外，车体外板改为采用波纹不锈钢板，车体长度亦由17,860毫米缩短为16,560毫米。
1964年，三菱电机、新三菱重工业又再生产了2台EF30型电力机车(18~19)。第二批量产车的制造预算由国铁1964年度第三次债务承担，这批机车采用了新型硅整流器，中间转向架改为采用DT118A型转向架，车窗玻璃改为以H型断面的橡胶密封条固定，而车端电气连接器的布置形式也有所改变。
1968年，三菱电机、新三菱重工业又再生产了3台EF30型电力机车(20~22)。第三批量产车是因应同年10月1日日本国铁运行图大范围调整、寝台特急列车和高速货物列车增发的需要而制造的，制造预算由国铁1968年度第三次债务承担。
EF30型电力机车全部配属门司机关区(日语:门司机关区)。1961年10月1日的国铁运行图调整后，EF30型电力机车正式投入运用，专门担当关门隧道区段的牵引任务，其中，旅客列车在门司至下关之间采用单机牵引，而货物列车在门司编组站(日语:北九州货物ターミナル駅)至幡生编组站(或东小仓站(日语:东小仓駅))之间采用双机牵引。1964年10月1日的国铁运行图调整，开行了新大阪至博多的"燕号"和"鸽子号"特急旅客列车，由直流专用的151系电力动车组担当，因此在门司至下关之间仍需要使用EF30型电力机车牵引，专门用于牵引这两对列车的机车(2~8)亦加装了配合电力动车组的控制电路系统，并将机车编号铭牌涂成红色以示区别。
1978年12月，运用时间最长的原型车首先报废，成为第一台报废的EF30型电力机车。1986年初，为了替换日渐老化的EF30型电力机车，门司机关区开始配属EF81型400番台电力机车。1987年3月，关门隧道区段的牵引任务全部转交EF81型电力机车担当，标志着EF30型电力机车正式告别历史舞台;同年3月29日，EF30 6、21号机车重联牵引临时列车完成告别运转(门司港-远贺川(日语:远贺川駅)-下关-门司)，EF81 304号机车亦与之同行。在1987年4月的国铁分割民营化之前，除了获得动态保存的EF30 3号机车外，其余EF30型电力机车均已停运报废。
