日立製作所製の2レベル方式のIGBT素子によるVVVFインバータ制御装置VFI-HR1820Aをモハ38200形・モハ38600形（以上8連）およびクモハ32100形（2連）に搭載する。モハ38200形・モハ38600形が電動車2両分・計8基の主電動機を制御する1C4M2群制御仕様であるのに対し、クモハ32100形は自車分のみ計4基の主電動機を制御する1C4M1群制御仕様と、編成構成によって仕様が異なる。素子の冷却には従来のフロン冷却方式に代わって純水によるヒートパイプ冷却方式を採用、環境に配慮した設計とした。7次車では新方式の制御装置を採用しており、それまでの車両よりも消費電力を約10%削減している 。同制御装置は加減速制御にベクトル制御を採用し、全電気ブレーキならびに定速度制御（抑速制動）機能が実装されたほか、後述するPGセンサレス型の主電動機の制御に対応した演算機能を有する。また、2レベル方式の欠点として加減速時に生じるインバータ制御独特の磁励音が3レベル方式と比較して耳障りであることが挙げられるが、スペクトラム拡散により周波数を調整することによって騒音対策とした。なお、営業運転開始後の2009年（平成19年）1月に主回路ヒューズが劣化し断線したことによって起動不能となる車両故障が発生したため、本系列全車両を対象として主回路ヒューズの容量を従来の1,400Aから1,800Aに変更、過電流発生の抑制ならびに溶断防止対策を実施して再発防止を図った。
三菱電機製のS-TIM（Seibu-Train Integrated Management system：西武列車情報制御装置）と称する列車情報管理装置を採用した。同装置は6000系の副都心線直通対応改造編成において採用された制御伝送装置 (TIS) を発展・改良したもので、力行時および制動動作時に発生する加減速トルクを編成内ユニット単位ではなく編成一括で管理制御する「列車統括制御」を行うことで消費電力削減や乗り心地の向上を図った。その他、マスコン操作による力行・制動指令などの制御伝送を行うほか、搭載機器のモニタリング・サービス機器の操作・車両検修時の車上検査機能などを実装し、主に検修作業の効率化や車体側の配線削減に寄与した。
乗務員室内の配色は20000系と同様に灰色系とし、運転時の広い視界を確保するため運転士の着座位置を若干車体中心寄りに設定した。運転台の主幹制御器（マスター・コントローラー）は力行・制動操作を1つのハンドルで行うワンハンドル式で、20000系において採用された左手操作型ではなく、8500系電車「レオライナー」ならびに6000系電車の副都心線直通対応改造編成と同様、両手操作型のT字ワンハンドルが採用された。マスコンの指令段数は力行4ノッチ・制動8ノッチ（非常制動段含む）仕様で、ノッチ位置の検出方式をロータリーエンコーダによる無接点方式とし、後述する列車情報管理装置「S-TIM」を介して加減速制御を行う。速度計などの計器類の表示は、運転台パネルに内蔵されたLCD表示器によるグラスコックピット方式を西武鉄道に在籍する車両として初めて採用し、運転台パネルからアナログ計器が廃された。計3台が搭載されたLCD表示器のうち、通常は左側で保安装置 (ATS) の動作状況ならびに架線電圧計・主回路電流計などを、中央で速度計・圧力計およびマスコンノッチ位置をそれぞれ表示し、右側を「S-TIM」の設定・表示器として使用する。乗務員室と客室を区分する仕切り壁部分に設けられた窓は、客室からの眺望を考慮して運転士着座位置を除いて極力大型化され、客室側より左から大型窓・小型窓・大型窓の3枚の仕切り窓が設置された。大型窓2枚については下端部を車内床面から1,000mmに設定し、幼児の前面展望を配慮した寸法とした。客室側乗務員扉は右側に設置され、右側の仕切り壁窓は乗務員扉窓を兼ねた構造である。
チロの死の知らせは、日本中の星仲間や天文ファンに瞬く間に広がっていった。チロの死を悼む電報や手紙が、次々と藤井のもとに寄せられた。白河天体観測所でチロとともに星を見続けた星仲間や、「星空への招待」に参加した天文ファン、隕石捜索団のメンバーなどチロを直接知っている人々以外にも、星の雑誌や本、テレビ出演やマスコミの取材などを通じてチロの活躍に注目し続けていた天文ファンなどからも多くの便りが届けられた。その数は3,000通を超え、中には500円、1,000円などとチロ宛の香典が添えられているものもたくさん混じっていた。藤井はこのお金をどうしたものかと思案したが、他の天文ファンからそれを基金にしてチロを記念する天文賞を創設してはどうかという提案が寄せられた。その提案は多くの賛同を得て、「星のチロ賞」が誕生した。「星のチロ賞」の選考委員には、当時の国立天文台長の古在由秀、東京大学教授の小尾信彌、そして白河天体観測所の創設メンバーでもある村山定男など天文学界の著名な人々があたることになった。これらの人々は、白河天体観測所や「星空への招待」の会場などでチロとともに星空を見上げたことがあり、みなチロと深くかかわっていた。「星のチロ賞」の第1回受賞者となったのは、福岡のアマチュア天文家で反射望遠鏡の鏡面を600面も磨いて多くの天文ファンに星を観測する楽しみを与えた星野次郎と、香港に当時世界一のプラネタリウムを開設するために尽力した香港天空館館長の廖慶斉だった。第2回目の受賞者には、当時の仙台市天文台長で長きにわたって天文普及に尽くし、チロの隕石捜索団にも協力を惜しまなかった小坂由須人が選ばれた。