西武101系電車
CONT:主制御器
MG:電動発電機
SIV:静止形インバータ
CP:空気圧縮機
多摩湖線・西武園線
玉川上水所属車両により運転されていた。
1998年11月のワンマン運転開始(この時点では国分寺 - 萩山間のみ)以降、国分寺 - 西武遊園地(現:多摩湖)間の線内運用は全て新101系ワンマン車により運用されていた(萩山で車掌が乗降する)。なお、多摩川線用の各編成はそれぞれ本線側に戻った際に多摩湖線用車と共通で運用についていた。初入線時期は247編成が2010年12月、249編成が2011年9月、251編成が2011年8月、253編成が2011年10月で、他の6編成は改造後そのまま多摩湖線へ入っている。
2021年2月、国分寺駅へのホームドア設置により撤退を余儀なくされ、2月7日に一旦運行を終了。同18日から22日まで5日間限定で「ありがとう101系多摩湖線ラストランウィーク」として、赤電カラーの259編成が最後の運行を行った。なおホームドアは23日深夜(24日未明)に設置が行われている。
また西武園線では2011年12月から不定期で線内列車に充当されていた。2019年3月16日のダイヤ改正より、入出庫の拠点が南入曽から玉川上水へ変更され、編成の向きが逆になっている。多摩湖線撤退後も259編成が少しの間残っていたが、2021年3月末に撤退、同編成は4月1日に小手指へ転属した。
新製後は旧101系同様に池袋線系統に集中配置されたが、その後の新宿線系統への転配により西武有楽町線・山口線を除く各線で特急以外の全列車で使用された。編成は最大10両までなら2・4・8両で様々な組み合わせが可能で、旧101系との併結も可能であった。
2000年代後半以降は新車の導入に伴う置き換えが進められ、2012年(平成24年)12月2日をもって非ワンマン車の運用は終了し、ワンマン車の運用範囲以外の区間からは撤退した。
その後、12月9日には西武球場前駅構内と横瀬車両基地にて「さよなら101系・301系イベント」を開催した。これに合わせ、かつて定期運用であった101系2両3編成連結した計6両編成の団体臨時列車(さよなら運転)が西武園→東村山→本川越→所沢→西武球場前→所沢→飯能→横瀬の経路で運転され、種別幕に「さよなら」、行き先幕に「101系」の特別方向幕を、車体色に合わせた黄色い電気連結器カバーを装着して走行し、同じく引退する301系も臨時快速として池袋→西武球場前で100アニバーサリーヘッドマークを付けて走行した。西武球場前駅では前述した列車を並べて展示を行った。第二会場の横瀬車両基地では団臨で使用された271編成と281編成、基地内に保存されている旧101系クハ1224と並列展示を行った。
2022年(令和4年)4月1日現在では4両編成7本の計28両が運用されている。