西武701系電車
1982年(昭和57年)4月に竣功した723編成より、電動発電機が電力入力側・出力側ともに従来の直流電動機に代わり三相同期電動機を用いて整流子(ブラシ)を廃したブラシレスMG (BLMG) であるHG-77445-01R(定格出力140kVA)に改良され、同年12月に竣功した747編成をもって701系全編成の冷房化・電磁直通ブレーキ化改造が完了した。
801系の冷房化・電磁直通ブレーキ化改造は1978年(昭和53年)3月に竣功した803編成以来中断されていたが、701系の改造が完了したことを受けて1983年(昭和58年)1月より改造が再開された。電動発電機のブラシレスMG (BLMG) 化・車内座席袖仕切り形状の変更などといった改良点は701系の最終年度改造車の仕様に準じているが、客用扉の交換は801・803編成と同様に実施されていない。同年3月に竣功した809編成を最後に801系全編成の改造が完了し、701系・801系とも冷房装置搭載・電磁直通ブレーキ仕様で統一された。
1994年(平成6年)7月に801系801編成が、1996年(平成8年)12月に701系755編成がそれぞれ譲渡され、同社150形として竣工した。いずれも譲渡に際しては西武所沢車両工場において中間電動車(モハ801・802およびモハ755・756)の妻面に制御車(クハ1801・1802およびクハ1755・1756)の前頭部を接合する形で2両編成化が施工された。上信電鉄における車番は西武在籍当時とは奇数・偶数の関係が反転し、前者はクモハ154・153(第2編成)として、後者はクモハ156・155(第3編成)として導入された。
なお、150形の第1編成(クモハ151・152)は401系(2代)407編成を譲受したものであり、同形式でありながら種車は異なっていた。
2019年(令和元年)9月までに全車両が営業運転を終了した。
701系は、601系と同一のA動作弁による自動空気ブレーキに電磁給排弁を付加して制動応答性の向上と在来車との互換性の両立を図ったAMAE (ACAE) 電磁自動空気ブレーキを、801系はさらに中継弁 (Relay valve) を追加して制動力の増圧を図ったAMA-RE (ACA-RE) 電磁自動空気ブレーキをそれぞれ採用した。両系列は旧型車との併結運用を行う都合上発電制動を持たず、常用制動・非常制動とも空気制動のみとされたが、制輪子(ブレーキシュー)を従来の鋳鉄製から合成樹脂(レジン)製のものに改良し、所要の制動能力を確保した。
新501系については101系列同様に応荷重装置付・発電制動併用電磁直通ブレーキ (HSC-D) を採用した。
西武における除籍後の701系・801系は、経年の浅いFS072台車・電動発電機・HB-2000CB電動空気圧縮機など一部の部品を新2000系の新製に際して供出したことから、地方私鉄に譲渡されることなく解体処分された編成が比較的多数を占める。その中においても、一部の車両が上信電鉄(4両)、総武流山電鉄(現・流鉄、10両)、伊豆箱根鉄道(9両)、三岐鉄道(12両)の各社へ譲渡された。譲渡に際しては原形の4両編成もしくは6両編成のままではなく、いずれも制御車の前頭部を中間電動車の妻面に接合する形で2両編成もしくは3両編成に短縮され、制御車の台車については前述の通りFS072台車が西武側において再利用されたことから、大半の車両が解体処分された他編成の中間電動車より発生したFS342台車に換装された上で譲渡された。また801系独自の台車であるFS067台車については、同台車を装着するクハ1801形のうち唯一譲渡対象となったクハ1810(総武流山電鉄クハ22)が譲渡に際してFS072に換装されたため、全数とも廃棄されて現存しない。
その他、一部の解体発生品については前述の通り新2000系の新製に際して転用されたほか、伊豆箱根鉄道・北陸鉄道・西日本鉄道などへ売却された。