都営バスは、かなり早い時期から低公害車の導入に積極的で、最初に投入された低公害車は1972年11月から1978年3月まで試験走行した「電気バス」である。いわゆる「自家発電」をしながらバッテリーも併用して走行するディーゼル・エレクトリックとシリーズハイブリッドの中間型だったが、試験終了後に他の低公害車が投入されることはなかった。その後、都営バスにおける低公害化は1991年に杉並へ試験導入された日野自動車製ハイブリッドバス「HIMR」まで待つ事となる。1992年以降は日野以外にも、いすゞ自動車「CHASSE」や三菱ふそう「MBECS」、日産ディーゼル「ERIP」といった蓄圧式ハイブリッドバスなどを数多く導入した。この他、日デといすゞのCNGバスを1994年に南千住と深川に初導入し、1995年に臨海、1996年度に北に増備、後年にはノンステップバスとして深川・北、そして新宿にも、さらには転属により小滝橋にも投入された。CNGバスは前記2メーカーに加え、1998年度から1999年度にかけて三菱ふそうと日野が加わった。燃料充填は深川・臨海・北はそれぞれの車庫に設置された天然ガス充填設備で、新宿と小滝橋の所属車は新宿の都庁天然ガススタンドで実施されていた。当初南千住に配置された日デ製CNGバスは東京ガス千住充填所で燃料を充填していたが、同充填所が休業となる日曜や祝日に運行できないなどの制約があることから、ごく短期間で充填設備のある深川に転属している。これらCNG車は末期には臨海に集約されていたが、2018年2月をもって全廃となった。その他、低年式車（旧型車）の低公害化対策として、燃料をLPG併用に改造した車両も存在し、4車種5台が品川（日野）・小滝橋（いすゞ）・練馬（日デ）・青戸（三菱ふそう）に配置されていた。2000年には、港南でS-50相当の低硫黄軽油が導入され、あわせて連続再生式DPFの実証実験が行われた。2003年には、深川に燃料電池バス（FCHV-BUS）を配属させ、海01・東16の両系統で試験運行したことが話題となった。2004年度(M代)投入車は、リコール隠し問題などの相次ぐ不祥事の影響から三菱ふそう車の購入が中止され、また新しい排出ガス規制車が出ておらず代替対象車が少ない日デ車も導入されず、ジェイ・バス製2メーカー3車種（いすゞ・エルガディーゼル車とCNG車および日野・ブルーリボンII）のみの導入となった。2005年度(N代)前期投入車 は、音声合成の種類で車種を決めている。クラリオン製を使用している営業所・支所は日野・ブルーリボンII、レシップ製を採用している営業所・支所はいすゞ・エルガをそれぞれ配属させた。M・N代のいずれの車種も平成16年排出ガス規制（PJ-代、新短期規制）に適合している。後期には日デ車を指定とする北・練馬・江東に限り、尿素SCRシステムを搭載した日デ製のスペースランナーRAが導入されたほか、深川にもいすゞ・エルガCNGノンステップバスが導入された。これ以降導入される車両は、平成17年排出ガス規制（新長期規制）に適合している。2006年度(P代)は日デ・スペースランナーRAが、日デ指定の北・練馬・江東に加えて日デを指定としない品川・渋谷・大塚・南千住・巣鴨・深川・江戸川・青梅にも配属された。CNGノンステップ車も導入されるが、これは2003年度以来の三菱ふそう・エアロスターで、北・臨海・深川に配属されたが、北投入分は2011年に臨海に転属し、その後全車が臨海に集結している。2007年度(R代)は日野・ブルーリボンIIを導入。平成27年燃費基準に適合したモデルで、ヘッドランプの形状が2005年度前期投入車と異なる。長らく日デ車指定だった江東・北・練馬のほか、M代以降新車の配置がなかった小滝橋や久々の日野大型車となる青梅にも配属され、特に小滝橋は4年ぶりに新車が配属されるとともに、同所初のLED式行先表示器を装備した車両となり、練馬とともに初の日野車配置になった青戸などにも投入された。同年度にはさらに、日野・ブルーリボンシティハイブリッドを5台導入、渋谷営業所の2台では世界初となる第2世代バイオディーゼル燃料（BHD）を配合した軽油の実証実験も行われた。2008年度(S代)は2006年度と同じ日デ車の導入で、これも日デ指定でない小滝橋・千住・早稲田（2009年に深川から転入）などにも配属された。これらは後のUDトラックスへの改組および同社のバス事業撤退により最後の日デ車となった。また、一部の営業所には日野・ブルーリボンシティハイブリッドを配属させ、青梅には中型車の代替で都営バス初となるいすゞ・エルガミオが配属された。2009年度(T代)は販売会社の入札の関係上いすゞ・エルガが導入され、長らく新車・転属車を含めて日野車しか配属されなかった杉並（その後練馬へ転出）をはじめ、28年ぶりのいすゞ製新車として北にも配属された。同年度には非接触給電装置を搭載したIPTハイブリッド車の実証運行が深川営業所で行われ、2011年にも実施された。2010年度(V代)は三菱ふそう・エアロスター（LKG-MP37FK）が導入され、三菱ふそう車は2006年以来4年ぶり、CNGを除くとL代以来7年ぶり。三菱ふそう車の配置がこれまでなかった品川・江東・杉並・練馬・小滝橋などにも配置された。また小滝橋営業所でGTLの実証実験が行われた。2011年度(W代)も三菱ふそう・エアロスターが導入。これも三菱ふそうと縁のない品川・港南・小滝橋・杉並・江東などにも導入された。また、この年度は、青梅に所属していたエルガミオを築地市場循環（市01）に防水・前乗り改造を施したうえ転用し、その穴埋めで各地の中型ロング車（日野・HR）を青梅に代替転入するという大規模な車両の動きもあった。これらHRのうち4台は2015年に臨海へと転出している。2012年度(X代)は3年ぶりにいすゞ・エルガ（QPG-LV234L3） が導入され、その後にエルガハイブリッド（QQG-LV234L3）が深川・品川・南千住に配置されたが、品川投入分は2014年9月に臨海へ、南千住投入分も2016年3月に新宿へ転出し、さらに深川投入分も2017年2月に臨海と青戸へ転出、この結果、同車種は全車がはとバス委託支所に配置されることとなった。2013年度(Y代)は2年ぶりに三菱ふそう・エアロスター（QKG-MP37FK）が導入された。この2年間は、置き換え車輌が少なかったことが原因で導入台数は20台に留まり、深川を中心に品川・早稲田・江戸川に配置された。2014年度(Z代)は2年ぶりにいすゞ・エルガ（QPG-LV234L3） が導入された。3年ぶりの増量発注で60台導入された。このうちのG（→P）-Z512は、2015年3月の廃止を控えた大塚支所で最後の新車となった。2015年度(A代)はいすゞが落札。いすゞ・エルガ（QPG-LV234L3） を導入、初のいすゞ大型車となる青梅を含めたすべての営業所・支所に配置され、とくに杉並投入分は2014年11月に交付が開始されたご当地ナンバーの杉並ナンバーとなった。2016年度(B代)も一般車は前年に続いていすゞが落札。2015年にフルモデルチェンジされたいすゞ・2代目エルガ（QDG-LV290N1） を導入。2代目エルガはB代が都営バス初導入となる。また一般車とは別に、東京都交通局が2016年2月12日に発表した「東京都交通局経営計画2016」の中で言及されている「2021年度に燃料電池車の台数を80台とする」計画の初年度として、トヨタ自動車が2017年初頭に発売する「トヨタFCバス」が2台導入され、同年3月21日より都05-2(旧:都05丙)系統（東京駅丸の内南口 - 東京ビッグサイト）で運行を開始した。2017年度(C代)はいすゞが落札。同年8月にマイナーチェンジされたいすゞ・エルガ（2DG-LV290N2）が導入された。2018年度(D代)はいすゞが落札された。2019年度（E代）はいすゞが落札されたが、4月時点では未導入。