かつては、中扉が両開きのスーパーワイドドア車も在籍し、当営業所に多く抱えている工業地帯や催事輸送対策としてその威力を発揮していた。これらはまず1983年に日産ディーゼル製の一部で最初に導入され、その後も三菱ふそうU-MP218NやいすゞU-LV324N、KC-LV380Qなど、日野を除く3メーカーが導入されてきた（いずれも大型長尺車で日デといすゞの一部は引き戸のワンロマ車）。ちなみに、この大型長尺車は、経年により除籍するまで他営業所への移籍は一切なかった。スーパーワイドドア車は大森のほか、1986年度車が追浜営業所にも2台配置されたが、この2台は1989年に大森へ転属している。A→M7629と7676号車の2台で、いずれもUD製のP-U32Nである。
営業所地元の大森駅東口に本社を置くいすゞ自動車を中心に、日野自動車、三菱ふそうトラック・バス、トヨタ自動車といった国内バスメーカー製の車両が在籍する。このうち一般路線用の車両は原則としていすゞ・エルガで統一されており、全車がノンステップである。日産ディーゼル工業（現・UDトラックス）製一般車は2013年（平成25年）に最後の4台が貸切登録へ切り替えられ事実上消滅。三菱ふそうも2016年（平成28年）2月に最後の2台が除籍されたことにより全廃となり、1986年（昭和61年）のいすゞ大型車本格導入開始から30年目でいすゞ製ノンステップバスへの統一を果たした。
1991年（平成3年）10月19日、しながわ水族館線を開設。大井競馬場線に次ぐ東急バスとの共管路線で、レトロ調ボディをまとった専用車が投入された。1994年（平成6年）10月1日、京浜急行の他の営業所や川崎鶴見臨港バスなどと共にバス共通カードの導入を行う。1996年（平成8年）3月30日、りんかい線の開業による船の科学館線の経路変更で、大森営業所は港区にも路線を持つことになった。1999年（平成11年）4月1日、羽田営業所の都内一般路線が子会社化され「京急バス」（現・羽田京急バス）が誕生する。2000年10月には第一京浜経由大森東五丁目線（蒲田駅 - 大森東五丁目）と川崎駅 - 森ヶ崎線が当営業所から京急バスに移管となり、神奈川県川崎市への乗り入れが消滅。大森営業所は神奈川県の一般路線から撤退して東京都内のみを管轄することになった。2007年（平成19年）3月18日、サービス開始と同時にPASMO導入を開始した。一般路線ではバス特も適用される。
1987年（昭和62年）上期の新車で、いすゞ自動車製新造車の投入が行われる。大森はいすゞが長年本社を置いてきた場所にもかかわらず、その前を通る京急バスはいすゞ車を使用しないという状況が続いてきたが、前年の羽田営業所へのいすゞ車投入に続き、お膝下の大森にも配備されたことで両社の関係が一気に良好となった。同年下期の新車からは、いすゞ製スーパーワイドドア車の新造投入も行われるようになる。1988年（昭和63年）4月、城南島循環線の運行を開始。翌1989年（平成元年）の大田市場開場にあわせて、大田市場線も運行を開始した。城南島線、大田市場線とも都営バスが既に運行していたエリアに食い込む形での参入だった。
カレッジバスケ界での目覚しい活躍にも関わらず、マーフィーはその小柄な体格が原因でNBAスカウト陣からはあまり高い評価を得られず、エントリーした1970年のNBAドラフトではサンディエゴ・ロケッツから2巡目18位という指名順位だった（175cmのマーフィーは1970年当時リーグで最も小さい選手だった）。しかしマーフィーはルーキーシーズンからその評価を覆す活躍を見せ、チームの主力選手の一人としてプレイし、やはり同じ年に全体2位指名でロケッツに入団し、後にマーフィーと共にロケッツを支えることになるルディ・トムジャノビッチの成績を遥かに上回る平均15.8得点4.0アシストの成績を残し、チームも前年の27勝を大幅に上回る40勝をあげた。マーフィーはオールルーキー1stチームに選出されている。NBAでのキャリアを順調にスタートさせたマーフィーは、翌1971-72シーズンには平均18.2得点4.8アシストまで成績を伸ばすが、本拠地をサンディエゴからヒューストンに移転したロケッツは伸び悩みのシーズンが続き、このシーズン終了後にはエースだったエルヴィン・ヘイズはチームを去り、以後ロケッツはトムジャノビッチとマーフィー、そして彼らより1年遅れて入団したマイク・ニューリンを中心としたチームとなった。1973-74シーズンには初の平均20得点超えとなる20.4得点、リーグ2位となる平均7.4アシストをあげ、1974-75シーズンにはロケッツが1967年に誕生して以来初の勝率5割以上となる41勝41敗の成績を残し、マーフィーらにとっては初のプレーオフに進出している。1976-77シーズンにはモーゼス・マローンとジョン・ルーカスが加入。チームはマーフィーの得点力をより活かすためにルーカスを先発に抜擢し、マーフィーをシューティングガードにコンバートした。マローンという後に偉大なセンターとなる新戦力を得たロケッツは当時の球団記録となる49勝をあげ、初の地区優勝を果たしている。翌1977-78シーズンはトムジャノビッチ、ニューリンらが相次いで故障に見舞われたため、彼らの穴を埋めるべく奮闘したマーフィーはキャリアハイとなる平均25.6得点をあげたが、チームは28勝54敗と大きく負け越した。翌1978-79シーズンにはリック・バリーが加入し、チーム成績は47勝まで持ち直し、オールスターにも初出場を果たしたマーフィーは平均20得点以上を稼ぎ出すスコアラーとして活躍し続けたが、トムジャノビッチ、ニューリンらには徐々に成績の後退が見られ、チームも1979-80シーズン、1980-81シーズンと続けて成績を落としていった。