長く作品が制作され続けるシリーズでは、これまでの作品を「なかったこと」にして、複雑化した設定を一新することがよくあるが、このシリーズではほとんどすべての作品が同じ宇宙を共有している。そのため、『まんが宇宙大作戦』『新スタートレック』『スタートレック:ディープ・スペース・ナイン』『スタートレック:ヴォイジャー』は『宇宙大作戦』から見て未来の出来事であり、『スタートレック:エンタープライズ』『スタートレック:ディスカバリー』は『宇宙大作戦』から見て過去の出来事である。劇場版第11作では初めて『宇宙大作戦』とは別の宇宙が舞台となっているが、タイムトラベルにより異なる歴史をたどることになった平行宇宙を舞台にするという設定により、旧来の作品との連続性が保たれている（『宇宙大作戦』に始まる宇宙界は別に存続している）。最初のテレビドラマである『宇宙大作戦』の権利は当初制作したデシル・プロダクションが有していたが、1967年に同社は作品の権利ともどもパラマウント映画に買収された。さらに、1994年にパラマウント映画はバイアコムに買収され、テレビ事業と映画事業が分社化された結果、現在ではテレビ番組（テレビドラマ・テレビアニメ）の権利はCBS、劇場版の権利はパラマウント映画が所有するようになった。そのため、『宇宙大作戦』以降のテレビ番組のうち、『まんが宇宙大作戦』から『スタートレック:エンタープライズ』まではパラマウント映画、『スタートレック:ディスカバリー』以降はCBSが制作している。一方で、劇場版については今もパラマウント映画が制作・公開している。
臨時運転（主に春や秋に）の特急や快速急行が運転されない正月ダイヤ時の一部特急・急行・準急にも運用されていた。2008年10月19日の営業運転初日には6本中5本が通常運用として主に快速急行の運用に就いたほか、残りの予備編成1本も中間車(3701)を1両抜いた7両編成で中之島発開業初列車（普通出町柳行き）として使用された。正月ダイヤでは快速急行は運休し、代わりに特急・急行運用を中心に充当されている。一般の営業運転の開始前の2008年9月19日には、鉄道友の会京都支部・阪神支部が合同で天満橋 - 寝屋川車両基地間往復の試乗会が開催された。2009年10月18日には、寝屋川車両基地で開催される「ファミリーレールフェア」に12歳以下の子どもと保護者らを輸送する特別列車（抽選）の「ファミリーレールフェア号」に、3003Fが5両編成に組成されて運用された。なお、会場内には3001Fが展示された。同年11月14日には、中之島駅でローレル賞の授賞式が行われ、記念電車が「鉄道友の会会員」を乗せ中之島駅 - 寝屋川車庫間で運転された。同年の京都市美術館（三条駅から地下鉄東西線乗り換え東山駅または神宮丸太町駅が至近）ならびに国立国際美術館（渡辺橋駅が至近）での「ルーヴル美術館展」開催期間中は、1編成の両端車両でそれぞれ異なるデザインの円形ヘッドマークを掲げて運行していた（茶色ベースの前者は出町柳寄りの3000形に、緑色ベースの後者は中之島寄りの3050形にそれぞれ掲出）。2010年（平成22年）7月7日には、交野線私市駅で開催される「ひらかた☆かたの 七夕伝説 『おりひめ』と『ひこぼし』の出逢い」のイベント用臨時列車「おりひめ」として、3001Fが4両編成に短縮されて同線で運用された。2014年の秋の特別ダイヤでは、京阪電車としては初めてとなる淀屋橋始発の快速急行が、快速特急「洛楽」で穴が開く特急ダイヤに組み込まれる形での運行され、ほとんどの運行で当形式が使用されていた。この措置は2015年の春・秋の特別ダイヤでも行われていた。2016年3月19日のダイヤ改定で、この淀屋橋始発の快速急行が、快速特急ともども定期列車となり、夕方の出町柳発も設定されたが、本系列は当該の快速急行の運用からは外れた。2017年3月18日から4月9日の土休日とゴールデンウィーク期間中には本形式を使用した淀屋橋発出町柳行き臨時快速特急「洛楽」・出町柳発中之島行き臨時特急が運行された。2017年10月7日から11月26日の土休日にも本系列を使用した淀屋橋発出町柳行き臨時快速特急「洛楽」・出町柳発中之島行き臨時特急が運行された。2018年1月1日から3日までの正月ダイヤでは、本系列が初めて、8000系とともに快速特急「洛楽」に使用された。2018年3月31日から5月6日の土休日にも本形式を使用した淀屋橋発出町柳行き臨時快速特急「洛楽」・出町柳発中之島行き臨時特急が運行された。2018年7月14日から16日の夕方に、淀屋橋発三条行の臨時快速特急「洛楽」が運転されたが、使用車両が従来の8000系から本系列に変更された。2018年11月3日から25日の土休日に、本系列を利用した淀屋橋発出町柳行き臨時快速特急「洛楽」・寝屋川市発出町柳行き臨時快速急行・出町柳発中之島行き臨時特急が運行された。同年9月15日のダイヤ改正により、本系列が中之島に乗り入れる優等種別の運用はこれに限るようになった。2019年1月1日から3日までの正月ダイヤでは、前年と同じく8000系とともに快速特急「洛楽」に使用された。2019年3月30日から4月7日の土休日とゴールデンウィーク期間中に、本系列を利用した淀屋橋発出町柳行き臨時快速特急「洛楽」・寝屋川市発出町柳行き臨時快速急行・出町柳発中之島行き臨時特急が運行された。