西武池袋線
東京地下鉄 07系 - 小竹向原駅と新線池袋駅(現副都心線池袋駅)にホームドアが設置されたため、ドアの間隔が他車両と異なる同車の乗り入れは事実上不可能となり、2007年10月で有楽町線での運用を離脱。現在は東西線で運用されている。 7000系
東日本旅客鉄道(JR東日本) 12系客車 - E851形電気機関車のさよなら運転列車の客車として借り入れて入線している。なお、営業運転のため、一旦西武鉄道の車両として車籍を入れている。
東京地下鉄07系
東京地下鉄7000系
各駅に停車する。主に、池袋駅 - 中村橋駅以西を直通する系統、池袋駅 - 豊島線豊島園駅発着系統、有楽町線・副都心線 - 中村橋駅以西発着系統、飯能駅 - 西武秩父線西武秩父駅発着系統の4系統に大別される。池袋駅発着の各駅停車は全て8両編成で運行されている。有楽町線直通は全て10両編成、副都心線直通は大半が8両編成(自社所有の6000系・40000系は10両固定のため、副都心線8両の西武車運用はない)で運行される。朝夕などは副都心線直通でも10両編成で運転される場合もあり、この場合はホーム有効長の関係上、東横線・みなとみらい線は急行以上の種別で運転され、その多くは副都心線内を通勤急行または急行として運転する。
西武線内完結列車は、池袋駅発着のほか、全日早朝には保谷駅・小手指駅始発飯能駅行きが、土休日深夜には狭山線西武球場前駅始発保谷駅行きも設定されている。小手指駅始発飯能駅行きのみ、他の西武線内完結列車と異なり10両編成で運行される。
飯能駅以北の系統は、飯能駅 - 西武秩父駅間運転の列車が大多数を占めるが、飯能駅 - 吾野駅間運転の列車が1往復設定されているほか、飯能駅 - 秩父鉄道線長瀞駅・三峰口駅間直通列車が平日に1往復、休日に2往復それぞれ設定されている。横瀬駅で分割を行い、長瀞駅発着の列車は西武秩父駅を通らず御花畑駅に停車する。一部列車を除き4両編成で運転され、ワンマン運転を行っている。
このほか、野球開催日や12月の秩父夜祭をはじめ沿線で開催されるイベントに合わせ、通常運行されない区間への延長運転や臨時停車が行われる。
2017年3月25日のダイヤ改正で新設。
40000系を使用する西武鉄道初の有料座席指定列車で、平日は通勤輸送を目的に東京メトロ有楽町線豊洲駅 - 小手指駅間、土休日は観光輸送を目的に横浜高速鉄道みなとみらい線・東急東横線・東京メトロ副都心線を経由して元町・中華街駅 - 所沢駅・小手指駅・飯能駅・西武秩父駅間で運行する。
1969年10月14日のダイヤ改正で新設。
池袋駅 - 飯能駅・西武秩父駅間を運転する有料特急。平日の定期列車で唯一西武秩父線への直通運転を行う種別であり、池袋駅と西武秩父駅の間を最短77分で結ぶ。以下の列車が運転されており、2020年3月14日のダイヤ改正以降は全て8両編成の001系で運行されている。
「ちちぶ」:池袋駅 - 西武秩父駅間の運転
「むさし」:池袋駅 - 飯能駅間の運転
「ドーム」:池袋駅 - 西武球場前間駅の運転(臨時列車 埼玉西武ライオンズ主催試合開催時運転)
昼間は「ちちぶ」が毎日1時間に1本運転されているが、平日下りは16時以降、土休日の上りは14時以降・下りは15時以降より「むさし」も運転されている。池袋駅では特急専用ホーム(番線は『特』)から発車する。夏休みなどは一部列車がかつての停車駅である芦ヶ久保駅、11月3日の入間基地航空祭開催時に稲荷山公園駅、9月の巾着田の曼珠沙華シーズンに高麗駅へ臨時停車する。
なお、1976年から1993年12月5日までは西武新宿駅 - 西武秩父駅間の運転、1993年12月6日から2003年3月11日までは池袋駅 - 西武秩父駅間の運転(入間市駅は通過)の「おくちちぶ」が存在した。また、飯能駅行きの「むさし」を延長運転し西武秩父駅行きとした「むさし」が臨時ながら設定されていたこともあるが、2016年3月26日実施のダイヤ改正で金曜日のみ池袋駅発22時台の飯能駅行き「むさし」1本が西武秩父駅行きに延長されたものの、2021年3月改正でこの延長措置は取りやめられた。
路線図で示される種別カラーは赤色■で、英文種別表記は「Ltd. Exp.」(「Limited Express」の略)である。列車番号は一桁か二桁が与えられる。
1911年(明治44年)10月18日 武蔵野軽便鉄道に対し鉄道免許状下付(巣鴨-飯能間)。
1915年(大正4年) 4月15日 武蔵野鉄道が武蔵野線(JR武蔵野線とは別)池袋 - 飯能間 (44.2 km) 開業。東長崎駅、練馬駅、石神井駅、保谷駅、東久留米駅、所沢駅、(旧)小手指駅、元狭山駅、豊岡町駅、仏子駅、飯能駅開業。所沢駅を川越鉄道と共用開始。 開業当初の輸送人員は1日平均1,191人で、貨物輸送(1日平均102トン)を主した蒸気機関車による営業だった。 9月1日 (旧)小手指駅を西所沢駅に、元狭山駅を三ヶ島村駅に改称。
1917年(大正6年) 12月12日 秋津駅、黒須駅(貨物駅)開業。
1918年(大正7年)11月12日 加治荷扱所開業。
1919年(大正8年)9月15日 加治荷扱所を岩沢荷扱所に改称。
1922年(大正11年)11月1日 池袋 - 所沢間電化(直流1,200 V)、江古田駅開業。
1924年(大正13年) 6月11日 椎名町駅、中村橋駅、田無町駅、清瀬駅開業。 11月1日 東大泉駅開業。
1925年(大正14年) 3月3日 軌道特許状下付(北豊島郡西巣鴨町-同郡高田町間 軌間4ft6in)。 3月15日 貫井駅開業。 3月15日 所沢 - 西所沢間電化。 12月23日 西所沢 - 飯能間電化。
1926年(大正15年) 4月1日 武蔵藤沢駅開業。 4月3日 岩沢荷扱所を一般駅に変更して元加治駅開業。
1927年(昭和2年)6月15日 鉄道免許状下付(入間郡加治村-同郡吾野村間)。