4次車として2006年（平成18年）1月に3015・3017編成が、続いて同年3月に3014・3016編成が落成した。本グループから3008編成で試行された純電気ブレーキを本格的に採用した。このグループと同時期に新京成N800形・北総鉄道7500形が製造されることとなった。三社の設計共通化を図る見地から、外観では空間波無線 (SR) アンテナ用台座が運転台上に設置された。合わせて誘導無線 (IR) 列車無線アンテナが後部に移動している。新京成N800形はSR無線を搭載し、IR無線は台座のみ設置して落成（後にIR無線機器を搭載）したが、今後京成・北総両社がSR無線を搭載するかは不明である。室内では、ユニバーサルデザインの一環としてドア付近の床面に黄色いラインを配したほか、マナー強化の一環として製造時より優先席付近のつり革をオレンジ色のものとした。その他、補助送風機（ラインデリア）吹き出し口整風板を従来のFRP製からアルミ製に変更した。本グループの増備をもって本形式の在籍数は100両を超え、3700形に次ぐ主力車になった。編成数では6両と8両を合わせて本形式・3700形とも17本で同数となった。本グループの投入により3300形が北総鉄道に7260形としてリースされ、7250形が全廃となった。
3次車として2004年11月に3011・3013編成が、続いて翌2005年（平成17年）2月に3010・3012編成が落成した。本グループから火災時非常対策強化により室内貫通扉が全車に設置され、同時にC-ATSと緊急スイッチを装備した。加えて、運転台周りの設計を若干変更した。このC-ATSと緊急スイッチの装備などは既存の車両にも順次改造適用されている。本グループ投入により更新対象外となった1976年（昭和51年）度製の3500形がすべて淘汰された。また、落成時より客室内の蛍光灯が従来の昼白色タイプから乗り入れ先の京急・都営車共通の飛散防止白色タイプを採用し、破損時の事故防止を図った。これについては、2004年4月から6月にかけて京成通勤車の全在籍車で（蛍光灯カバーのあるAE100形を除く）昼白色タイプから前述と同様の飛散防止白色タイプに変更し、昼白色使用時より室内の色温度が多少低くなり、赤・黄味が強くなった。
2002年（平成14年）度分として8両編成1本（8両）と6両編成4本（24両）の計32両を新製した。翌2003年（平成15年）度から毎年6両編成4本（24両）ずつ新製したことにより、2017年（平成29年）4月現在で8両編成14本（112両）と6両編成27本（162両）の計41本274両が在籍している。ここでは各年度の相違点を以下に分けて紹介する。
乗務員室内・運転台計器盤は灰色の色調である。室内の奥行きは1,700mmと従来よりも広めに確保されている。計器盤の配置は3700形に近く、左端には誘導無線操作器・送受話器を、中央の計器盤には電流計・速度計（150km/h表示）・圧力計・緊急スイッチを設け、下に16点各種表示灯を、右端には行路表差しを配置する。主幹制御器はT字型のワンハンドルマスコンである（力行1 - 5・常用ブレーキ1 - 5段・非常）。運転台の右端部には故障等を簡易表示するモニタ表示器がある。このほか、前面ガラスの日除け（光線除け）はアクリル製の遮光パネルに代わって、フリーストップ式のカーテンを設置した。乗務員室仕切りは仕切窓が3枚並び、そのうち中央は仕切扉である。遮光幕はロールアップ式で運転席背面と仕切り扉に設置されている。
初代デンマン男爵に叙されるトマス・デンマン(1779–1854)は、ホイッグ党の下院議員を務める一方、法律家としても活躍し、イングランド・ウェールズ法務総裁(在職1830年-1832年)やイングランド・ウェールズ首席判事(在職1832年-1850年)を務めた。そして1834年3月28日に連合王国貴族ダービー州におけるダブデールのデンマン男爵(Baron Denman, of Dovedale in the County of Derby)に叙せられた。その息子の2代デンマン男爵トマス・デンマン(1805–1894)の死後、2代男爵の弟の孫（大甥）にあたるトマス・デンマン(1874–1954)が3代デンマン男爵を継承した。彼は1911年から1914年にかけてオーストラリア総督を務めた。その息子である4代デンマン男爵トマス・デンマン(1905–1971)の死後は、4代男爵の従兄弟にあたる第2代準男爵チャールズ・スペンサー・デンマン(1916–2012)が5代デンマン男爵を継承した。彼の父である初代準男爵リチャード・ダグラス・デンマン(1876–1957)は、長らく下院議員を務めて1945年7月2日に連合王国準男爵位の(スタッフォードのデンマン)準男爵(Baronet "Denman, of Staffield")に叙せられていた。5代男爵の死後、その息子のリチャード・トマス・ステュアート・デンマン(1946-)が6代デンマン男爵を継承した。2018年現在の当主も彼である。