東京都交通局5300形電車
内装
前述したが、内装は東京の粋な町である「浅草」をイメージしたものとし、具体的には都営浅草線に沿って流れる隅田川を中心とした早春に川沿いに咲く「桜」を表現することとした。
このことから、化粧板は「桜」をイメージしたもので、壁面を白基調の「トレンドシティ柄」、天井は白色とした清潔感あるデザインとした。床敷物は中央部を石目調グレイッシュピンク色、外側を薄茶色とすることで、「桜の花びらでおおわれた小道」を表現している。
座席はバケット式ロングシートであり、表地の色は背ずり（背もたれ）は「桜」を表現するコーラルピンク色、座面は「土の香り」をイメージするダークグレー色とした。
シルバーシート（現・優先席）は高齢者や障害者への尊重を表現する紫色とした。1人分の座席掛け幅はドア間の8人掛け（一部5人掛け）長いすが460mmだが、車端部は5人掛け（一部は2人掛け）で560mmとやや広めに確保されている。ただし、その後は濃いピンク色、優先席は濃い青色への交換が進んでいる（後述、床敷物も同様、改良点も参照）。
客室は握り棒や袖仕切りなど丸みのあるデザインを採り入れた。荷棚はステンレスパイプ式、側窓の巻き上げカーテンは「隅田川のさざなみ」をイメージしたものとした。
天井はラインフローファン方式を採用し、中央に補助送風機であるラインデリア（先頭車5台・中間車6台）の収納された整風板、両端に冷房吹き出し口がある。消火器は優先席部の座席下に収納されている。連結面間の貫通路幅は1,100mmと広く、貫通扉は2両に1か所片側に設置（4号車と5号車の連結部は両側設置）の両開き式でドアクローザ式である。
つり革は三角形である。後年に乗務員室後部を除きドア上部の線路方向にも増設された。増設部の吊革は最初の増設編成の5303編成のみ丸型、他は通常部と同じ三角形である。2001年頃からは8人掛け部で10個のうち2個、車端部は一般席6個のうち1個（優先席部は3個）を100mm低くしている。また、優先席部は2006年初めからオレンジ色のものに交換されている。
乗務員室
乗務員室は従来より広く線路方向に2,100mm確保されており、このため乗務員室直後に座席はない。運転台はグレーを基調とした色調である。
主幹制御器はワンハンドル式で、力行4段・ブレーキ5段+非常ブレーキ1段である。一部編成はデッドマン装置も装備されている。なお、同じワンハンドル式でも浅草線に乗り入れる他社形式は力行5段である。
計器盤右側に車両情報管理装置 (TIS) のモニター画面がある。落成当初はオレンジ色の単色モニターだったが、後述のC修繕の際にカラー液晶に交換している。TISでは機器の動作監視機能や自動放送・車内表示器・行先表示器の操作などサービス機器の制御機能がある。
運転室と客室の仕切りは客室から見て左から大窓・乗務員室扉窓の2か所である。遮光幕は両方の窓に設置してある。
走行機器など
主電動機の1時間定格出力は165kW（5327編成は180kW）で、電動車1両に4基を装備している。主回路制御はGTO素子によるVVVFインバータ制御（三菱電機原設計・T-INV1形、素子容量は4500V・2000A）を採用している 。1基のインバータで4個の電動機を駆動する「1C4M」制御である。磁励音は一定の音階のまま起動前進するタイプである。車内では主電動機三相交流化により、都営地下鉄の車両で初めて客室内の主電動機点検蓋（トラップドア）が省略された。
ブレーキ装置は回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキで、遅れ込め制御を併用する。
台車は近畿車輛製の軸箱支持装置に軸ばね（コイルばね）の前後を筒型積層ゴムブッシュにより違う高さで軸箱と連結したダイレクトマウント式の空気ばね台車（電動台車：T-1B (KD302) ／付随台車：T-1C (KD302A)）を装着している。基礎ブレーキ装置は、電動車が片押し式踏面ブレーキ、付随車は片押し式踏面ブレーキ併用ディスクブレーキである。レール塗油装置は5310・5316・5326編成の7号車の押上（京成成田・印旛日本医大）側に取り付けられている。
補助電源装置は135kW出力のDC-DCコンバータ方式であり、電源変換は架線からの直流1,500Vを直流600Vに降圧し、空気圧縮機や冷房装置に供給する 。さらに、この直流600Vを内蔵の静止形インバータ（SIV）で単相交流200Vに変換、また整流装置で直流100Vに変換するシステムである。
冷房装置は冷却能力48.9kW（42,000kcal/h）の集中式を1基搭載している。制御方式はインバータによる容量可変式を採用し、DCコンバータからの直流600V電源を使用するものである。
変更点
車椅子スペースは、1・2次車は4・5号車に、3次車からは1・8号車の乗務員室後部に設置されている。同スペースには非常通報器と手すり、車椅子固定用のロープが設置されている。また、3次車以降の同スペース部の側窓は固定窓としている。なお、そのあと1・2次車についても2010年の修繕工事の際に先頭車に車椅子スペースを設置した（なお、従前の4・5号車の車椅子スペースは存置されている）。
4次車からは東京都シンボルマークの位置を、1 - 3次車落成当初の前面は左側急行灯の下、側面は種別行先表示機横から、前面は非常用貫通扉、側面は中央扉の横（先頭車は乗務員扉の横）に移設された。
5次車からは前面下部のスカート（排障器）形状を変更し、大型化された。連結面貫通扉は、5次車までは2両に1か所の片側設置（4・5号車間は両側設置）であったが、6次車からは1両に1か所片側設置に増設された。
7次車の5327編成は落成当時、京急線内で都営車両の快特による120km/h運転が計画されていたために性能を変更した。在来車は性能上で120km/h運転は可能ではあるが、高速域での加速性能が低かったためである。主電動機は新設計のもので出力を165kWから180kWに増強し、制御装置は三田線用の6300形1・2次車と同形の制御容量（T-INV1A形・素子容量4500V-2300A）に変更し、120km/h運転が十分に可能な性能に向上させた。
ただし、その後都営車による120km/h運転の快特の計画は見送られた。これ以外の仕様は在来車と同じだが新製時より転落防止幌を設置した。
2009年（平成21年）9月現在、全ての編成の制御装置についてはソフトウェアの変更がなされており、変更前とは起動時のインバータ装置およびモーターからの音（磁励音）が多少異なる。
その後の改良など
落成時には路線図式（マップ式）とLED式の車内案内表示器がそれぞれドア上部に千鳥配置されていたが、1998年（平成10年）11月18日の京急空港線羽田空港駅開業に伴い設定された「エアポート快特」への対応が煩雑になることから、路線図式（マップ式）のものを撤去してLED式だけとした。その後、京成新3000形のように紙製の路線図が設置されている。
2000年（平成12年）頃からC修繕工事により、座席モケット（優先席のみ交換した車両や一般席のみ交換した車両も存在している）やカーテンの交換のほか、一部のつり革高さを低くしたり、床敷物を水色1色+ラメ入りに交換するといった内装改善が実施されている。5317編成以降は貫通扉を編成で2両1か所（新製時は2・4号車の押上・京成成田・印旛日本医大側、および5・7号車の西馬込・浦賀側）設置であった連結面貫通扉を各車片側設置への増設（偶数号車の西馬込側）工事が実施されている。
ほかに1・2次車を中心にLED式種別・行先表示器を新品に交換するなどの工事を行った2種類の更新車も登場している。また、C修繕実施時に再塗装を行っているが、塗料はフッ素樹脂系を使用している。なお、工事は京急久里浜工場→京急ファインテック久里浜事業所で実施されている。
2003年（平成15年）頃からドアチャイムの使用を開始した。ドアチャイム自体は新造時より装備し、運用開始当時は浅草線内でのみ約1年間使用していた。また、4次車以降の更新車では120km/h対応の5327編成と同じ仕様にしている編成がある。
さらに2005年（平成17年）11月に出場した更新車からは車内LED案内表示器の案内文が浅草線内駅停車中の駅ナンバリング表記のみ変更されている。
2009年（平成21年）から2010年（平成22年）にかけて車内自動放送の改良が行われ、都営地下鉄の他線と同内容のものに更新された。
2010年度から、5301編成を皮切りに2度目のC修繕が開始され、塗装修繕とバリアフリー化工事が開始された。ドアに黄色いテープ貼り付け、座席間にスタンションポール取り付け、先頭車への車椅子スペース設置（中間車のものは存置）、床材の張替え（中央がダークブルー系で床付近を黄色く着色した新タイプ）などを施工している。1・2次車全車で完了。その後2011年（平成23年）から、一部の編成の車内吊革の改良工事が行われている。
後述する新型車両の構想が2010年代より持ち上がったため、本系列ではB修繕が施工されなかった。
2018年11月頃よりイヤホンジャックが装備され、京急線内ではタブレットによる自動放送を、京成・北総線内ではICレコーダーによる案内を流すようになった。
今後の予定
2006年11月3日に5200形が運用を終了したことにより、浅草線の所属車両は本形式とE5000形電気機関車のみとなったが、浅草線に新型車両を2015年度末より順次導入（2015年度は5編成を予定）することとしていた。その後計画は2年程度延期となり、東京都交通局中期計画によると、2017年度に1編成、2018年度に7編成、2021年度までに全27編成を入れ替える計画となっていたが、その後調達計画に大幅な変更があり、2017年度の予算で一挙に19編成を導入することとなった。これは神奈川東部方面線の計画の遅れにより、修正されたものである。また、2016年12月6日付でこの新型車両は5500形と型式名が発表された。今後、当形式全27編成を順次新型車両へ置き換えていくとしている。
そして、トップナンバーである5301編成が、2018年8月1日付で廃車されたことを皮切りに、本系列に順次廃車が発生している。