1979年（昭和54年）から1981年（昭和56年）にかけて、総武流山電鉄（現・流鉄）へ509・511・515・523の各編成が順次譲渡された。509・511編成は偶数サハを、523編成は奇数サハをそれぞれ編成より外し、515編成は西武在籍当時に編成を組んだサハ2両が後述のように他社へ譲渡されたため527編成からサハ1527を組み込む形で、3両編成化された上で譲渡されている。また、クモハ523・524は譲渡に際して台車を空気バネ台車に交換している。譲渡された4編成は1編成ごとに異なる塗装と愛称を与えられ、同社総武流山線の主力車両として運用されたが、老朽化に伴って1995年（平成7年）から1999年（平成11年）にかけて全車廃車となった。
廃車後、本系列60両中計31両が地方私鉄へ譲渡された。編成単位で譲渡されたものはいずれも3両編成に短縮した上で譲渡されており、譲渡に際して中間サハの差し替えを行った編成も存在する。しかし、車齢が35年を経過した1980年代後半以降は譲渡先でも代替廃車が相次ぎ、2010年（平成22年）9月時点で現存する車両は大井川鉄道（現・大井川鐵道）へ譲渡され、客車化改造を施工された初期車グループのサハ2両のみであり、先頭車および後期車グループのサハについては既に全車廃車解体されて現存するものはない。なお、本系列の解体発生品である空気バネ台車およびMT30主電動機は、本系列のTR22台車を装備した車両の譲渡に際して振り替えに用いられたほか、451系の上信電鉄向け譲渡車両にも転用された。
前述のように各部に手を入れられつつ、本系列は第一線で運用され続けた。主電動機出力の余裕を生かし、西武秩父線開業以後は休日のハイキング急行（現在の快速急行の前身）運用にも数多く充当された実績を持つ。しかし、101系の大量増備に伴って従来車の代替が進行すると、比較的車齢の高い本系列も修繕工事施工から日が浅かったにも関わらず同系列による代替対象となった。311系および371系の淘汰が完了した後、かつて同一形式であった351系（元モハ501 - 520初代）と同時進行で淘汰が開始された。伊豆箱根鉄道へ貸与されるため1975年（昭和50年）2月に529編成が運用離脱したことを皮切りに順次廃車が進行し、1980年（昭和55年）3月限りで全車運用を離脱、形式消滅した。
1960年代は高度経済成長に伴うラッシュ時の爆発的な利用客増加対策に鉄道会社各社は追われていたが、西武もまたその例外ではなかった。前述のように本系列が他系列と比較して高速性能に余裕を有していたことに着目した西武は、性能的余裕を活用する形で本系列に新たにサハ2両を組み込み、より安価に輸送力増強を図ることを計画した。こうして1962年（昭和37年）に新製されたのがサハ1551形1563 - 1572であり、これらを521 - 530編成に各2両ずつ組み込んで、後の趣味誌等において「伝説」と称された2M4T編成が5編成誕生した。都市部の高密度ダイヤで運行される高速鉄道におけるMT比1:2の編成は当時としては非常に特異な例であった。しかし、実際に運用を開始すると編成出力が著しく低下したことによる加速性能、特に起動加速の劣化が到底看過し得ない程度のものであるということが明らかとなった。肝心のラッシュ時の運用においては遅延の要因となって乗務員から不評を買う結果となり、結局1968年（昭和43年）に編成を解消し、521 - 530編成は本系列のみの4連に戻されている。なお、編成を解除された後のサハ1563 - 1572は半数が電動車化され、新たに551系の中間車として転用された。
1995年4月、愛知県議会議員選挙の名古屋市西区選挙区に出馬し、初当選を果たした。以後5期連続当選を果たした。愛知県議会においては議会運営委員長や警察委員長などを歴任するとともに、一部事務組合である名古屋競輪組合が設置する議会においては議長を務めた。なお、初当選を果たした1995年の選挙では新進党から立候補していたが、のちに自由民主党に転じ、同党の愛知県議会議員団の政務調査会長、副団長、副幹事長などを歴任した。2012年11月に愛知県議会議員を辞職した。同年12月16日の第46回衆議院議員総選挙で愛知1区から出馬。日本未来の党の佐藤夕子、民主党の吉田統彦、日本共産党の大野宙光ら3名の候補者を破り、初当選を果たした。小選挙区制度への移行後、愛知1区では自由民主党初の選挙区当選だった。2014年12月14日の第47回衆議院議員総選挙で、民主党の吉田ら5名の候補者を破り再選。2015年8月、学生時代に女性教師をトイレに閉じ込め爆竹を投げ込んだ事案を「政治家になる条件とは」という題目にてブログに掲載した。政治家としての倫理観の観点から、多くの批判が相次いだ。2015年10月、防衛大臣政務官に就任。2017年7月、所属していた山東派が麻生派と合流し、新派閥志公会（麻生派）となったが参加を見合わせた。同年10月22日の第48回衆議院議員総選挙で3選。