車体は西武鉄道の電車では初めてステンレス製となっています。前頭部はFRP製ですが、西武球場の近くを走る新交通システム「レオライナー」に似ています。戸袋窓もあり、座席もゆったりした感じですのでほぼ同時期の電車であるJR東日本の209系電車に比較すると温かみのようなものも感じられます。
主回路は現在主流となっているVVVFインバーター制御を採用しています。ブレーキ装置は全電気指令式電磁直通ブレーキを採用し、回生ブレーキを使用できる省エネ電車になっています。台車はボルスタレス式のSS125/025を装備しています。また3色表示の車内案内表示器を装備しています。
写真の6101Fは1992年1月に東急車輛で完成したものです。同年4月に同じく東急車輛で完成した6102Fとともに現在では新宿線で使用されています。この2編成は試作車的な要素も持ち、若干仕様が異なるため東京メトロ副都心線への乗り入れ工事から外されているようです。