1996年の京橋駅 - 心斎橋駅間の延伸に際して第14 - 第23編成が、1997年の心斎橋駅 - 大正駅間と鶴見緑地駅 - 門真南駅間の延伸に際して第24 - 第25編成が追加で製造されている。外観・塗装が1次車とは異なっており、先頭部分は長堀鶴見緑地線のラインカラーである黄緑をベースに「7」を変形させたマークが入っている。フロントガラスは1次車では角が丸みを持たせたものになっているが、このグループは角が角ばったものに変更されている。側面行先表示器は3色LEDを採用した。なお、このグループは、非常扉の窓ガラス下部にリニアモーターを表す「LIM」のロゴマークが入っている。第18編成からは、客用扉のガラスは単板ガラスから複層ガラスに変更されている。車外から見ても、客用扉の窓周りに太い縁取りがあるため、判別は可能である。
鶴見緑地線の開業に伴い用意されたグループ。第1 - 第13編成がこれにあたる。先頭部分の塗装は白をベースに、「7」（長堀鶴見緑地線の正式名称・大阪市高速電気軌道第7号線にちなむ）を変形させたマークが入っている。側面行先表示器は赤1色で表示される（更新工事で順次、3色LEDに交換が進められている）。なお、1990年3月20日の開業から同年9月の花の万博終了までの期間は前面非常口部分の窓下に花の万博の公式シンボルマーク、側面ドア横に公式キャラクター「花ずきんちゃん」のステッカーが貼り付けられていた。南港の試験線で使用された4両の試作車は後に整備され、リニアモーター駆動方式の2両は7061（試験時7051）・7161（同7151）号車に、ロータリーモーター駆動方式の2両は7262（同7391）・7113（同7691）号車になった。この元試作車の4両は、連結面（妻面）上部に型（段差）がある点が、量産車との相違である。試作車は落成当初から南港の試験線での試運転終了までは、未塗装でラインカラーを貼り付けただけであったが、量産車に組み込む際に塗装された。また、試運転時には方向幕に第1期開業の駅である「京橋」「横堤」「鶴見緑地」「回送」「臨時」「試運転」の他、「リニヤモーターカー」「ロータリーモーターカー」「EXPO '90」との字幕も用意されていたが、これも営業運転開始までに字幕を交換したため、現在はこの字幕は入っていない。なお、方向幕は大阪市交通局の車両では初めて英文表記を追加した（未塗装時代より。「リニヤモーターカー」「ロータリーモーターカー」「EXPO '90」表示を除く）。2016年までに全編成が後述するリニューアル工事が行われ、現在このグループから原型車は消滅している。
車体はアルミ合金製で、フッ素樹脂（塗色はアイボリーホワイト）で塗装されている。第三軌条方式の20系などよりも車体長が短いため、客用扉は1車両あたり3か所（側面）である。この客用扉は、車体上部が絞られているのに合わせて上部の1/4ほどが内側に曲げられているため、扉のガラスも特殊加工で同じように上部が折り曲げられている。客用扉の間には車外スピーカーが、車端部の窓上には大阪市交通局で初めてLED式の行先表示器が設置された。全編成とも落成時から排障器（スカート）を装備している。客室側窓は下降式である。運転台は当初よりワンマン運転を考慮し進行方向右側に、非常扉は運転台と逆の左側に設置された。これは新20系とは逆の配置である。集電装置には日本の鉄道車両で初めてシングルアーム式のパンタグラフを採用した。
いわゆるキャラクタ単位のテキスト画面は用意されず、グラフィック面とは別に512KBのビットマップVRAMが用意されていた。X68000のテキスト面はプレーンドピクセル方式のビットマッププレーンであり、同時代の標準的なパーソナルコンピューターのグラフィック画面に相当する情報量と表現力を持っていた。ビットマップによるテキスト表示は、その表現力と引き換えに、キャラクタ型VRAMと比較すると負荷が重い（遅い）ものであるが、X68000のテキストVRAMには同時プレーンアクセス機能やラスタコピー機能、ビットマスク機能などの画面制御機能が用意されており、CPUの処理を大幅に軽減することが可能となっていたため、十分な速度を得ることができた。テキストVRAMは4プレーン存在するが、通常、そのうち2プレーンはマウスカーソルとソフトウェアキーボード、電卓の表示に使用されるため、テキスト表示は2プレーンで行われることが多い。テキスト表示用にフォントパターンをROMに搭載している。このCGROMに搭載されている文字種は、16×16ドットのJIS第1/2水準漢字に加え、24×24ドット、12×12ドットのJIS第1/2水準漢字（非漢字752文字、第1水準漢字3,008文字、第2水準漢字3,478文字）である。このほか、ビットマッププレーンを生かし、ユーザー定義のフォントを使用することも可能だった。通常の16ドットフォントを使用した際のテキスト表示は半角で96文字×32行であるが、VRAM自体は1,024×1,024ドットの広さを持っており、これを利用してSX-Window Ver.3.xでは起動時オプションの指定で最大1,024×848（インターレース）での表示が（隠し機能的に）可能なほか、CRTCのレジスタ操作と入力周波数の物理的な変更により、1,024×1,024ドットのフルスクリーン表示なども実現されている。なお、インターレース表示での高解像度画面は、長残光CRTを使用しないかぎりちらつきが著しく実用に耐えない。そのため、X68000 Compact XVIやX68030ではSX-Windowの640×480表示用に追加搭載された50MHzのクロックオシレータをより高周波数のもの、具体的には80MHzや100MHzのものに交換し、高解像度対応のCRTと組み合わせてSX-Windowの高解像度表示を実用的なものとすることが『Oh!X』誌で紹介され、一部でこの改造が流行した。このテキスト面は前述の画面制御機能が使用できるほか、1ワードで最大16ドット、ロングワードで32ドットの書き換えが可能となるため、用途によってはテキスト画面をグラフィック画面代わりに使用し、他機種からのゲーム等の移植にも使われた。ビジュアルシェルやSX-WindowもテキストVRAMで実現されている。