1981年（昭和56年）より、所沢駅西口周辺の再開発計画の進展に伴って当工場の移転が検討され、最終的に埼玉県日高市西台山（池袋線東飯能 - 高麗間・現在の武蔵丘信号場付近）への移転が決定した。以降、再開発事業による周辺道路拡幅工事などによって工場敷地の縮小が段階的に進められ、1983年（昭和58年）には年間最大生産能力が16両に低下した。1989年（平成元年）には日高市台地区の住民との間に検修場（武蔵丘車両検修場）建設に関する協定を締結、翌1990年（平成2年）より造成工事が開始された。その間、西武鉄道の新製車両は6000系電車以降において外部発注が主となり、設備と人員の維持管理の観点から9000系電車（計80両）については当工場において新製することとなったものの、同時に同系列の増備完了をもって車両新製業務を終了することも正式決定された。1999年（平成11年）3月に落成した9000系9108編成の中間車6両（サハ9408-モハ9508-モハ9608-サハ9708-モハ9808-モハ9908）の出場をもって車両新製業務を終了、翌2000年（平成12年）6月1日に出場した新2000系電車2459編成の検査業務完了をもって、当工場における全ての業務が終了した。同年6月15日付で当工場は閉鎖となり、鉄道車両の保守管理業務は武蔵丘車両検修場へ継承された。
復興社は1961年（昭和36年）10月に西武建設株式会社へ社名を変更、それに伴って当工場も西武建設所沢車輌工場と改称された。同時期には旧日本陸軍施設の払い下げによる木造建物の鉄骨建造物への建て替えなど各種設備の近代化が進められ、それに伴って鉄道車両の生産能力も向上し、最盛期の1965年（昭和40年）には年間製造数60両（月産平均5両）を記録した。また1968年（昭和43年）7月には、汽車製造の下請け業務としてコンゴ共和国向けの客車8両を製造、当工場においては最初で最後の輸出車両の製造を担当した。1973年（昭和48年）12月に当工場は西武建設株式会社から西武鉄道株式会社へ移管されて西武鉄道の直営工場となり、西武鉄道所沢車輌工場（西武所沢車両工場）と改称された。その後1979年（昭和54年）に新101系が東急車輛製造へ発注されて以降、西武鉄道においては同社と当工場へ新製車両を分散して発注する形態が取られたが、同一形式であっても東急車輛製造製の車両と当工場製の車両では、主要寸法こそ同一ながらも、それぞれの設備の関係から構体設計および工作方法には差異が生じた。
西武鉄道向けに1959年（昭和34年）に納入した451系電車より、1基のドアエンジンで両開客用扉の開閉動作を行う戸閉装置を開発・搭載した。従来の両開客用扉においては、左右の扉に1基ずつ計2基のドアエンジンを必要とし、開閉動作の同期など調整・保守管理上の欠点とされていたが、所沢車両工場が開発した同戸閉装置においては、客用扉鴨居部に環状のゴムベルトを渡し、左右の扉の上部をベルトの上下にそれぞれ固定して連動させることによって、1基のドアエンジンのみで開閉動作を可能としたものであった。「ST式戸閉機構 (ST = Seibu Tokorozawa) 」と命名され、翌1960年（昭和35年）に特許を取得した同戸閉装置は、西武鉄道の車両のみならず国鉄103系電車など、国鉄・私鉄を問わず両開客用扉を採用する鉄道車両に広く普及した。
シャーベット及びソルベはどちらも、果物などから作ったシロップを水で薄め、砕いた氷を入れて冷やした飲料を意味するアラビア語: شربات‎（「シャルバート」アラビア語で飲み物、ジュースを表す）または、トルコ語: şerbat（「シェルバット」）に由来している。「シャルバット」の語源はアラビア語: شرب‎（シャリバ 「飲む」）である。シャーベットはアイスクリームのルーツにもなった冷菓で、すでに殷の時代の中国や古代エジプトには存在した。古代には貴族層や富裕層の食べ物で一種の健康食品としても利用され、古代ギリシャ、古代ローマ、アラブ世界、中国などに様々な形態のものがあった。ローマ帝国の皇帝だったネロはアルプスから万年雪を運ばせ、この雪にバラやスミレの蜜、果汁、蜂蜜、樹液などで味付けしたもの（ドルチェ・ビータ）を食したと言われている。また、『千夜一夜物語』には冷たい飲み物であるシャルバートの記述がある。9世紀にシチリアを征服したアラブ人が持ち込んだシャルバートが氷菓グラニタの原型になったのではないかと考えられているが、古代ギリシアと古代ローマにはすでに、高山から採集した雪でワインを冷やす習慣があった。一方、東アジアにも古くから氷菓を楽しむ習慣があり、『東方見聞録』に氷菓が登場することから、マルコ・ポーロが中国からソルベに似た氷菓を持ち帰ったともいわれている。アラビア文化圏の「シャルバート」がシルクロードを経て、中国にもたらされたという元の記録がある。大元帝国を建国したクビライ汗（1215～1294年）は、かつて父の病を癒したイスラムの妙薬を求め、それがサマルカンドの「舎里八」で、各種の果汁に砂糖を混ぜ、バラの香りを付けた水、龍涎香などで風味付けし雪や氷で冷やしたものだった。クビライは「舎里八」のあまりのおいしさに驚嘆したと伝えられ、調合した医師サルギスを仕官させ厚遇したと言う。「舎里八」は「シャルバート」の漢字訳。1533年、フィレンツェのカテリーナ・デ・メディチがオルレアン公アンリ・ド・ヴァロワのもとに輿入れした時、同行したイタリアの料理人の中にシチリア人の氷菓職人がおり、フランスの宮廷に氷菓が伝わったといわれる。しかしニューヨーク大学のローラ・ワイスは、この話には根拠がないと述べている。16世紀初頭にはパドヴァ大学の教授だったマルク・アントニウス・ジマラが水に多量の硝石を溶かすと吸熱反応を示し、水の温度を下げることができることを発見した。この原理を利用することで従来のように雪や氷を使用しなくてもシャーベットのような食品を人工的に凍結させることが可能となった。17世紀末までにはソルベがパリの町中で売られるようになり、ヨーロッパ中に広がっていった。