レキシントンは巡洋戦艦（CC-1）として1921年1月8日にマサチューセッツ州クインシーのフォアリバー造船株式会社によって起工された。ワシントン海軍軍縮条約に基づき、巡洋戦艦としての工事は中止され、1922年7月1日に航空母艦（CV-2）に艦種変更され、1925年10月3日に海軍省次官セオドア・ダグラス・ロビンソンの夫人によって進水した。1927年12月14日に初代艦長アルバート・W・マーシャル大佐の指揮下就役した。レキシントンは太平洋艦隊に配属され、以後沈没まで所属し続けた。慣熟訓練の後、カリフォルニア州サンペドロで1928年4月7日艦隊に合流する。サンペドロを母港としたレキシントンは西海岸で航空団と共に発着訓練、戦術演習を行い、続いてハワイ、カリブ海、パナマ運河および東太平洋での演習に毎年参加した。1929年12月16日から翌30年1月16日までの間、その発電能力を活かしてタコマに電力を供給している（少雨により同市の主要電源だった水力発電所が稼働しなかった）。1941年秋にハワイでの戦術演習に出航した。日本軍による真珠湾攻撃がおこなわれた1941年12月7日、レキシントンは第12任務部隊に所属し海兵隊の航空機を真珠湾からミッドウェイへ輸送中であった。レキシントンは直ちに日本艦隊捜索のため偵察機を発艦させた。午前半ばにはオアフ南西の探索を行なう重巡洋艦インディアナポリス（USS Indianapolis, CA-35）と空母エンタープライズ（USS Enterprise, CV-6）の任務部隊と合流するため南へ向かったが、日本艦隊を発見できなかった。12月13日に真珠湾に帰港した。1942年1月11日、レキシントンはウィルソン・ブラウン中将が指揮する第11任務部隊の旗艦として真珠湾を出撃した。2月16日、第11任務部隊はニューブリテン島ラバウルの攻撃へ向かった。21日に攻撃予定であったがその前日の20日に2波にわたる日本軍機の攻撃を受けた（ニューギニア沖海戦）。この海戦で迎撃にあたったレキシントンの戦闘機隊のうち、エドワード・J・オヘア中尉は5機撃墜が認定されて第二次世界大戦で最初のアメリカ海軍のエースとなり、後に少佐に特進した。ラバウル攻撃はこの海戦の結果断念された。3月6日に部隊は空母ヨークタウンを旗艦とする第17任務部隊と合流し、3月10日に両空母の攻撃隊はオーエンスタンレー山脈を超えてサラモアとラエを攻撃した（ラエ・サラモアへの空襲）。3月26日にレキシントンは真珠湾に帰投した。対空火器を強化するため8インチ砲を撤去して5インチ両用砲に換装する予定であったが、取り付けが間に合わず28ミリ対空機関砲を搭載した状態で珊瑚海海戦に参加した。
多摩湖線の前身である多摩湖鉄道は、1930年（昭和5年）1月に萩山 - 村山貯水池（仮）間を開通させたのち、懸案であった（旧）西武鉄道村山線（現・西武新宿線および西武園線）の延伸区間である通称「箱根ヶ崎線」との交差部分の調整が完了したことから、村山貯水池駅（仮）より0.9km延伸した地点に本設の村山貯水池駅（初代）を建設し、1936年（昭和11年）12月に開業した。開業当初の同駅は築堤上に位置する1面1線構造で、付近の住宅開発は進んでおらず、需要は主に村山貯水池（多摩湖）を訪れる観光客輸送であった。なお、当駅の東方には（旧）西武村山線の「村山貯水池前駅」が1930年（昭和5年）4月に開業しており、当時は別企業の路線であった両者は観光客輸送を巡って熾烈な争いを繰り広げた。1940年（昭和15年）4月に多摩湖鉄道は（現）西武鉄道の母体企業である武蔵野鉄道に吸収合併され、当駅も武蔵野鉄道多摩湖線の駅となったのち、日中戦争に端を発する戦局の激化に伴って1941年（昭和16年）4月1日付で狭山公園前駅と改称された。これは「貯水池」という軍事上重要な施設の存在を隠蔽する国防上の理由によって実施された改称であり、村山貯水池近辺に点在する各路線の駅についても、（旧）西武村山線「村山貯水池前駅」は「狭山公園駅」に、武蔵野鉄道狭山線「村山貯水池際駅」は「村山駅」にそれぞれ改称が実施された。1951年（昭和26年）9月に当駅は多摩湖駅と改称された。さらに1961年（昭和36年）9月には路線そのものを0.4km延長し、当駅は西武園ゆうえんちに隣接する現在地へ移転した。これは当時萩山 - 多摩湖間において唯一列車交換設備を有した武蔵大和駅が、構造上長大編成の運用に対応することが困難であり、当駅を2線構造化すると同時に、八坂 - 武蔵大和間に回田信号場を新設して代替の交換施設を確保することとなったためである。新たに建造された駅は現在と同様に島式ホーム1面を有する2線式で、ホーム有効長は当初1番線が125m、2番線が85mであったが、後年輸送力増強に伴う8両編成の列車入線に対応するため、1967年（昭和42年）12月にホーム延伸工事が施工され、1番線は177m、2番線は167mの有効長にそれぞれ延長された。その後、1979年（昭和54年）3月25日付で実施された各路線の駅名改称に際して、当駅は西武遊園地駅（2代）と改称され、従来「西武遊園地駅（初代）」を称した山口線「おとぎ列車」の駅は「遊園地前駅」と改称された。1985年（昭和60年）4月には山口線の新交通システム転換に伴う経路変更によって、多摩湖線ホームの始端側（北側）突端に山口線ホーム（3番線）が新設され、山口線の起点駅は再び「西武遊園地駅」となった。