東京メトロ有楽町線
A線(新木場・新線池袋方面) 有楽町線内の駅の発車標は、すべて種別欄が空白だった。 東京地下鉄の車両(LED式行先表示器を装備する)は手動で各駅停車(種別無表示)に変更していた。 西武鉄道の車両は1998年3月26日から2005年頃までは西武線内の種別表示のまま有楽町線内でも変更は行わなかった。しかし、利用客の誤解や誤乗を防ぐため、また、副都心線開業準備(一部で途中駅から種別が変わる系統が発生するのに備えた)のために、2005年頃から小竹向原駅で種別を「普通」に変更するようになった。
B線(小竹向原・練馬・飯能方面) 駅の発車標や東京地下鉄の車両・西武鉄道の車両とも有楽町線内でも始発駅から西武線内の種別を表示していた。なお、東京メトロ民営化後の一時期、車内表示・車内自動放送は有楽町線内では種別を案内しない(種別無案内)時期もあった。
5050系4000番台 - 副都心線と東横線が直通運転を開始するのを前に、2012年9月から東武・西武の2社に貸し出され先行運用を開始し、定期運用も存在した。副都心線との直通運転が開始された2013年3月16日以降は、小竹向原 - 新木場間での定期運用は設定されていない。但し、輸送障害時の際には現在でも有楽町線へ入線することがある。
5050系4000番台(2019年8月13日)
東武東上線直通列車は志木駅(平日のみの設定)・川越市駅・森林公園駅発着が運転されている。日中の川越市駅発着列車は、小竹向原駅で西武池袋線系統のFライナーに連絡する。また同駅06分および36分発の新木場行き、29分および59分発の和光市行きは同駅で森林公園駅発着のFライナーに連絡する(緩急接続)。
一方線内運転の列車の大多数の列車は和光市駅 - 新木場駅間の運転だが、一部列車は新木場駅 - 池袋駅間の運用がある。また新木場駅 - 小竹向原駅間の列車が設定され、平日は新木場行2本、土休日は小竹向原行・新木場行が1本ずつある。2013年3月16日のダイヤ改正では平日朝に豊洲行きが設定されたが、2019年10月15日のダイヤ修正までに新木場行きに延長され消滅している(詳細は豊洲駅#駅構造を参照)。初電として市ケ谷発和光市行き、有楽町発新木場行きがある。終電として平日に川越市始発(土休日は和光市始発)池袋行きが1本ある。
東上線内で人身事故・各種トラブルなどにより直通運転を見合わせた場合、すべて和光市駅での折り返し運転となるが、その逆もある。また池袋駅で運転を取りやめることもある。
2004年10月9日と10日に日比谷公園で開催される予定であった「第11回鉄道フェスティバル」への臨時列車も設定されていた。
東武東上線森林公園駅 - 新木場駅間運転。 往路:東武東上線内は各駅停車、当線内は和光市 - 池袋間全て通過、池袋 - 新木場間各駅停車。 復路:当線・東武東上線内とも各駅停車。
西武池袋線小手指駅 - 新木場駅間運転。西武池袋線・西武有楽町線内は快速、当線内は各駅停車。
埼玉高速鉄道線浦和美園駅 - 有楽町駅間運転。埼玉高速鉄道線および東京メトロ南北線内は各駅停車、当線内は市ケ谷 - 有楽町間全て通過。
いずれも10月9日に運転される予定であったが、台風のため、鉄道フェスティバルが同月10日のみの開催となったため運転中止となった。また、2005年度以降は運転されていない。
2007年(平成19年)10月27日:和光市駅 - 池袋駅・小竹向原駅 - 新線池袋駅(当時)間で新CS-ATCを使用開始。
2008年(平成20年) 5月3日:小田急特急ロマンスカー(60000形「MSE」)乗り入れ開始。 6月14日:副都心線開業に伴い、和光市駅 - 小竹向原駅間が同線との共用区間となり、有楽町線新線小竹向原駅 - 新線池袋駅間が副都心線に編入される。準急列車運転開始。 11月29日:準急列車を和光市駅 - 新木場駅間の線内運転のみとした上で本数を大幅に減便。
2010年(平成22年) 3月6日:準急列車が廃止される。 5月22日:本路線の全列車においてATO装置による自動運転を開始。 平成22年度事業計画において、すでに設置済みの小竹向原駅を除く全駅に順次ホームドアを設置することを表明。また、小竹向原駅 - 千川駅間に連絡線を設置するなど遅延対策に乗り出すことも発表した。
2011年(平成23年) 2月23日:この日から地下鉄成増・地下鉄赤塚両駅に発車メロディが導入された。以後、ホームドアが稼働している駅から順次発車メロディの使用が開始されている。 9月25日:小田急ロマンスカーの乗り入れを休止。 10月4日:8時54分ごろ、小竹向原駅でコンクリートが落下し、信号ケーブルを切断する。この影響で小竹向原 - 池袋間が17時過ぎまで運休する。この事故の影響を重く見た国土交通省関東運輸局は東京地下鉄に対して早期の原因究明と再発防止を求める警告文書を発出した。 12月7日:2時10分ごろ、豊洲駅で夜間作業事故が発生し、死傷者が出る。この影響で銀座一丁目駅 - 新木場駅間が8時30分過ぎまで運休し、銀座一丁目駅で折り返し運転が行われた。