西武30000系電車（せいぶ30000けいでんしゃ）は、2008年（平成20年）4月26日に営業運転を開始した「2011年西武電車最新ガイド」 (2011) p.7、西武鉄道の通勤型電車。愛称は「スマイルトレイン（Smile Train）」。
以下、本項においては30000系電車を「本系列」と記述し、また編成単位の記述に際しては各編成の飯能・西武新宿方先頭車の車両番号（以下「車番」）をもって編成呼称とする（例：38103編成・32101編成）「2011年西武電車最新ガイド」 (2011) p.9。
概要 池袋線・新宿線系統において運用される101系・301系電車を代替する目的で「新車ガイド 平成20年4月26日から営業運転を開始 西武鉄道30000系」 (2008) pp.70 - 71、2007年（平成19年）度より新製された、西武グループにおける統一コーポレートスローガンである「でかける人を、ほほえむ人へ」に沿った内外装のデザインを特徴とする通勤形電車事業紹介 - 西武ホールディングス公式Web 2012年6月1日閲覧。愛称は「スマイルトレイン（Smile Train）」。
内外装のデザインについては「たまご」をモチーフとし、外観は「生みたてのたまごのようなやさしく、やわらかなふくらみ」を、内装は「温かみのあるやさしい空間」を、それぞれイメージした。また、各部の設計には後述する本系列の設計開発プロジェクトに参加した女性社員の意見を反映し、専門的な視点のみならず利用客視点からの意見・感性を取り入れた。また、西武鉄道の通勤形電車としては初の拡幅車体を採用したほか、車内案内表示装置として初めて液晶ディスプレイ（LCD）を採用するなど、数々の新機軸が導入されている。
本系列の主にデザイン面における工夫が評価され第3回キッズデザイン大賞 商品デザイン部門 - 受賞した94件の一つ。受賞番号091028。、2009年（平成21年）7月にNPO法人キッズデザイン協議会より第3回キッズデザイン賞を、本系列の製造を担当した日立製作所とともに鉄道車両としては初めて受賞したそのほか、鉄道友の会が主催するローレル賞において2009年（平成21年）度の受賞候補となったものの、最終選考において落選した。。
10両編成6本（60両）、8両編成18本（144両）、2両編成6本（12両）の計216両が在籍する。当初計画段階においては8両編成12本（96両）・6両編成3本（18両）・2両編成3本（6両）の計120両を新製すると公表されたが「心なごむ 西武のまーるい電車 SMILE TRAIN」 (2008) p.41、計画の変更で6両編成の製造は中止となり、代わりに10両編成を導入することとなった。
導入の経緯 1999年（平成11年）度より新製が開始された20000系は、2005年（平成17年）度をもって増備を完了し、同年より20000系に代わる次期新型通勤形電車の開発・設計に関する検討が開始された「心なごむ 西武のまーるい電車 SMILE TRAIN」 (2008) pp.37 - 39。
従来の西武鉄道における新型車両の開発・設計は、車両を専門に扱う部署の社員のみによって行われていた「NEW COMER GUIDE 西武鉄道30000系」 (2008) p.103が、次期新型通勤形電車こと本系列の開発当時における西武グループは、2004年（平成16年）の証券取引法違反事件による株式上場廃止に端を発するグループ再編・経営再建の途上にあった。そのような状況下において開発・設計が開始された本系列は西武グループにおける「新生・西武のシンボル」と位置付けられたことから、専門部署以外の社員からの意見もくみ上げるべく様々な部署より社員を募り、男性社員20名で構成されたプロジェクトチームが2005年（平成17年）12月に発足、本系列のデザインコンセプトを「Smile Train〜人にやさしく、みんなの笑顔をつくりだす車両〜」と決定した。
もっとも、プロジェクトチーム発足当初の検討会議においては既成の鉄道車両の概念から離れることができず議論は停滞、当時西武鉄道社長職にあった後藤高志（現・取締役会長）より「女性の感性を取り入れてみたらどうか」との助言を受け、第二回目の検討会議より11名の女性社員が加わった。複数のメーカーが参加して実施されたプレゼンテーションを経て製造メーカーが日立製作所に決定したのち、内装デザインの素案作成については女性社員のみで担当することとなり「心なごむ 西武のまーるい電車 SMILE TRAIN」 (2008) pp.39 - 40、検討に際しての参考とするため他社の新型車両を試乗するなどして意見集約を進めた。
実際に参考とされた他社の車両としては、共に東京メトロの東西線05N系13次車を基にして設計された有楽町線10000系及び東葉高速鉄道2000系・JR東日本E233系などが挙げられている。特に座席部の構造および座席間に設置された握り棒（スタンションポール）の配置はJR中央線E233系0番台のものを、車内天井部および車両間連結面の貫通扉部の構造は地下鉄有楽町線10000系のものをそれぞれ踏襲した。
構造
車体 摩擦攪拌接合 (FSW) 工法によって組み立てられたダブルスキン構造のアルミ合金製構体と、自立型（モジュール構造）の内装を組み合わせた - 日立製作所（2010年02月12日） 2012年6月1日閲覧、日立製作所が開発・提唱する鉄道車両「A-train」としての標準的な仕様を有する。構体の主要部材については廃車時のリサイクル性を考慮して単一合金種別 (6N01事業・製品情報｜代表的押出合金 - 日本軽金属 2012年6月9日閲覧「New model -女性の意見も取り入れた新生西武の象徴"スマイルトレイン"- 西武鉄道30000系」 (2008) p.146) で統一する「モノアロイ化」を推進し、先頭車前頭部も含めて構体の全てがアルミ合金で構成される。
構体の設計に際しては、万一衝突事故が発生した際の安全性確保にも配慮された。先頭車の前面部分については正面衝突時に備えて乗務員および乗客の生存空間確保に配慮した設計を採用し、中間連結面については対向列車との衝突（オフセット衝突）時に備えて妻面隅柱部の強化および隅柱形状の三角形断面（Cカット形状）化が実施されている。
本系列では通勤車初の拡幅車両として『車両技術』236号（2008年9月） 「西武鉄道 30000系一般形直流電車」 pp.74 - 89収容力増強が図られた。車体幅を従来より130 mm広げた2,930 mmとすることで定員を増加させており、8両編成においては20000系比で60人増の1,200人となった。車体裾部を斜めにカットしたようないわゆる裾絞り形状とすることで車両限界抵触を回避している。
全長は20,000 mm、車体長は19,500 mmで、併結運用があることから20000系と異なり先頭車・中間車とも同寸法に収められている特に先頭車の車体長は20000系以前でも中間車より長いのが標準となっており、中間車と同寸法になったのは101系1次車以来である。なお全長と車体長の差分という点では、20000系の時点で揃えられている。。これにより先頭車は乗務員室スペースを確保するため、扉や窓などが全体として連結面寄りに20 mmオフセットされている内装の寸法としては、中間車においては座席から扉までの距離が車端部のみ20 mm長くなっており、先頭車ではこの部分を他と揃えることで吸収している。。
レール面からの車両床面高さについては1,135 mmと従来より低くし、駅プラットホーム（同1,100 mm）との段差を縮小、バリアフリー対策とした。
外観のデザインには西武鉄道における新たなブランドカラーであるブルーとグリーンのグラデーション帯を使用し、「都市と自然あふれる町並みを結ぶ車両」を表現している。
正面形状については、自社線内専用車両であることから「鉄道車両年鑑 2008年版」 (2008) p.159貫通扉（非常扉）のない非貫通構造とした。前頭部は「生みたてのたまごのようなやさしく、やわらかなふくらみ」をデザインモチーフとして曲線を基調に構成されている「2011年西武電車最新ガイド」 (2011) p.8。「たまご」の丸みを帯びたイメージを強調するため上端は屋根より高く盛り上がった形状となり、スカートも連続的なデザインで構成されている。白色の塗装をベースに、異形ガラスによる大型の1枚窓とブルー・グリーンのグラデーション帯が大きく配され、この下部は半円形状となっている。腰部の左右には前照灯と後部標識灯を配置しており、西武の伝統である丸型シールドビームの前照灯の上に発光ダイオード (LED) 式の後部標識灯が斜めに並ぶ。各パーツと連結器部分の切り欠きとをあわせて「顔（笑顔）」のような有機的な印象を与えるものとした「心なごむ 西武のまーるい電車 SMILE TRAIN」 (2008) p.35。種別・行先表示器は前面窓内の中央上に設置し、また前面窓下の黒塗装部には左隅に新たに制定されたコーポレートロゴ、右隅に車番を貼付している。
側面はアルミ合金の地肌色を生かした無塗装仕様である「心なごむ 西武のまーるい電車 SMILE TRAIN」 (2008) p.36。1,300 mm幅の両開客用扉を1両当たり4箇所備える4扉構造で「New model -女性の意見も取り入れた新生西武の象徴"スマイルトレイン"- 西武鉄道30000系」 (2008) pp.146 - 147、窓配置は従来車（4扉車）各系列と同様に先頭車がdD2D2D2D1・中間車が1D2D2D2D1（乗務員扉：d、客用扉：D、各数値は側窓の枚数）であるが、扉間寸法ならびに側窓寸法は日本鉄道車輌工業会が定める標準仕様ガイドラインに従い、扉間寸法は3,520 mmと改められている扉間寸法は20000系においては3,620 mm、それ以前の車両では2000系以来全て3,500 mmであった。。側窓については扉間が2枚1連の下降窓車椅子スペース部は当該箇所のみ固定。で車端部が固定窓であり「New model -女性の意見も取り入れた新生西武の象徴"スマイルトレイン"- 西武鉄道30000系」 (2008) pp.147 - 148、構成としては20000系と変わらないがこちらも各社で標準的な寸法へと変更された。高さは1,009 mmへ拡大開口寸法は250 mmで20000系と変わらない。、床面からの位置は813 mmとして上辺が扉とほぼ揃えられ、横幅は扉間が1,840 mm（側窓1枚当たり890 mm、窓間柱60 mm）に縮小、車端部が650 mmへ若干拡大する形となっている。また車端部の固定窓は外板面とほぼ面一になった。側面腰部には前面同様にブルーとグリーンのグラデーション帯が入り「NEW COMER GUIDE 西武鉄道30000系」 (2008) p.106、幕板部の中央にはLED式の種別・行先表示器を備える。
ラジオ中継装置のアンテナはこれまでTc2車にのみ設けられていたが、各車1台（後位側）の配置となった。
内装 壁部は清潔感のある白色系の化粧板を採用、天井部は左右に蛍光灯とラインフロー形状の冷房ダクトを配し、中央部をドーム形状とすることによって最大天井高を従来車よりも150 mm高い2,405 mmとし、開放感のある車内としている。補助送風機であるラインデリアは通常のレール方向（長手方向）ではなく枕木方向（横手方向）に設置し1両当たり先頭車に7基、中間車に8基搭載する。、ドーム状の天井部から張り出す形となっており、両脇を鏡面仕上げのステンレス製塞ぎ板で覆っている「心なごむ 西武のまーるい電車 SMILE TRAIN」 (2008) pp.40 - 41。その他、蛍光灯の取付角度を工夫してドーム形状部に照明の光が回り込むようにしたことに加え、光を反射する明色系の壁面デコラの採用によって車内の奥行を感じさせない視覚的工夫を施すなど、空間の広がりを感じさせる設計とした。7次車からは蛍光灯に代わり、LED照明を採用することで、消費電力を約30%削減した鉄道ファン編集部「CAR INFO 西武鉄道30000系 7次車」2014年3月号（通巻635）号 pp.66 - 67。
座席はロングシートで、脚台を廃した片持ち式のバケットシート「新車ガイド 平成20年4月26日から営業運転を開始 西武鉄道30000系」 (2008) p.72を引き続き採用。この座席は西武鉄道では初の住江工業製である住江工業会社案内カタログ 2015年7月1日改訂版 P.5に「西武鉄道(株)殿 30000系ロングシート納入開始」とあることから検証できる。なお、西武鉄道での本系列以前の車両での住江工業製の座席は採用されていない。。座面高は420 mm、奥行は430 mm、1人当たりの掛け幅は460 mmでありただし、車端部の妻側1席のみ490 mmである。、背ずりの上辺が緩い波型を描く特徴的な形状としている。クッション素材には帝人ファイバー製の高機能ウレタン樹脂（製品名「エルク」）およびSばねを併用し、着座した瞬間の柔らかい掛け心地と長時間の利用でも疲れない硬さを両立させた。座席表皮（モケット）部は肌触りにもこだわった仕様とし、火災発生時の有毒ガス発生を抑制するためアラミド配合の難燃ポリエステル材を用いた。モケットのデザインは一般席が青色系、優先席がオレンジ系でどちらも斑点状の細かい模様が入ったものをベースに、背ずりは一般席をチェック模様とし、優先席にはハートをモチーフとした微笑んだ顔にも見えるリボン状の模様を入れている。7次車では優先席部のモケットが濃い色に変更され、既存車も追って交換された。
座席端の袖仕切は丸みを帯びた「たまご」形状とし「NEW COMER GUIDE 西武鉄道30000系」 (2008) p.104、座席間のスタンションポールは客用扉間の7人掛け部に2本・車端部の3人掛け部に1本それぞれ設置した。優先席部に設置されたスタンションポールについてはオレンジ色の樹脂で覆い、表面には凹凸を設けて視認性と握りやすさに配慮している。
座席上部の荷棚については計画段階において強化ガラス製のものが検討されていたが、清掃の容易性などを考慮してパイプ式のものが採用された。荷棚部分のパイプは断面を楕円形状とし、着座位置からの見通しと荷物の保持性を両立させたものとしている。高さは一般席部を1,750 mm、優先席部を1,700 mmとし、20000系比で一般部のみ50 mm低下している。7次車からは荷棚の材質をガラス製に変更、さらに一般部の高さを50 mm下げて優先席部の1,700 mmへ統一した。
つり革は「たまご」形デザインとして新規に設計したもので銀イオンによる抗菌加工を施している。高さは一般部が1,600 mm、優先席部が1,530 mmで20000系比で一般部のみ30 mm低下した。従来通り一般部は白色、優先席付近にはオレンジ色のものを設置している。なおこれまで優先席部では従来つり手棒の高さを変えていたが、本系列では新たにつり革のベルトを長くして対応した。その他、車内のつり手棒・スタンションポール・手すりなどはユニバーサルデザインを考慮するだけでなく、ヘアライン加工（扉周りのアルミ製の箇所は梨地加工）を施して指紋や皮脂汚れが目立たないように配慮している。
非常通報装置は対話式で、通報器は各車2台に加えて後述の車椅子スペース部に設置している。
優先席は各車の車端部6席、奇数号車が池袋・本川越寄り車端部、偶数号車が飯能・西武新宿寄りとなる従来通りの配置である。
車椅子スペースは8・10両編成では編成両端の4両に各1箇所、2両編成は1号車のみに1箇所「CAR INFO 8+2の10連運用にも対応 西武鉄道30000系 2両編成」 (2009) pp.76 - 77それぞれ設置された。配置は20000系と変わらず先頭車は運転台寄りで飯能・西武新宿に向かって左側、中間車は編成中央寄りで飯能・西武新宿に向かって右側である。同スペースの壁面には非常通報器が通常よりも低い位置に設置されているほか、西武鉄道に在籍する車両としては初の装備となる車椅子固定用ベルトと壁面ヒーターが設置されている。20000系の一部で採用された収納座席「2011年西武電車最新ガイド」 (2011) pp.10 - 12は本系列においては省略された。
側面窓ガラスには紫外線 (UV) および赤外線（熱線）を遮断する薄いグリーンに着色されたガラスを採用し、遮光目的ならびに空調効果向上目的でロール式カーテンを併設する。
客用扉の室内側には化粧板が貼付されており、扉窓は複層ガラス仕様である。車内外の扉先端部には黄色のマーキングが入るが、同マーキングは注意喚起を目的としたユニバーサルデザインであるとともに、従来の西武鉄道における標準車体塗装であった黄色を伝統として引き継ぐ意味合いを持たせたものである。戸閉装置（ドアエンジン）には戸挟み検知機能に優れ、また従来の空気圧動作式戸閉装置と比較して空気配管が不要となることなどからメンテナンス省力化に寄与する電気式戸閉装置を西武鉄道の車両としては初めて採用し「新車ガイド 平成20年4月26日から営業運転を開始 西武鉄道30000系」 (2008) p.73、富士電機システムズ製 - 富士電機公式 2012年6月1日閲覧（インターネットアーカイブ）。のリニアモーター式戸閉装置を各客用扉の鴨居部に搭載した。7次車からは東武60000系電車と同じナブテスコ社製の直接駆動モータ（DDM）方式「Rack☆Star」型に変更されている - 社団法人日本鉄道車輌工業会。また、各車1箇所を除いてドアを締め切る一部締切機能が備わっている。
車内床部には、雨天時などにも滑りにくく、かつ火災発生時においても有毒ガスを発生させない素材を採用した。車体中心部の通路部分を淡いグレー、通路左右の座席付近を濃いグレー、客用扉（出入口）付近を黄色と3色に区分し、それぞれの区画を視覚的に明示する仕様とした。なお、床材については運行開始後の2010年（平成22年）11月に西武鉄道の内規による火災対策に関する車両構造実施基準を満たしていないことが判明したため、安全性に万全を期すため2012年（平成24年）度末までに本系列ならびに同様の床材を採用した各系列計140両について基準適合品へ交換することが発表された。
連結面では通勤車で初めて妻窓を廃止したものの、貫通路の幅を2000系以来の800 mmから900 mmに拡大した上で、貫通扉の全面とその左右200 mm幅を線入りの強化ガラスにより構成している。これによって視覚的には1,300 mm幅の広幅貫通路となり、車両間の見通しが大きく向上した貫通路の高さは従来通り1,850 mm。また貫通幌内における最大寸法は1,480mmである。。また妻面はこれまで上部に機器室が設けられていたが、これを妻面全体（貫通路の直上を除く）に拡大している。
貫通扉には乗客の衝突防止策として「たまご」イラストのステッカーを扉の横手方向に3列貼付した。このイラストの中には1編成に数個の割合で「たまごから小鳥が顔を出すシーン」を混在させ、バリエーションを持たせている。
7次車ではイラストのデザインが見直され、歩き出す小鳥のイラストなどが追加されるネコ・パブリッシング「レイルマガジン」2014年3月号「西武鉄道30000系10両編成登場」80頁記事。などこれまでより一層バリエーション豊かなものとなり、同時にこのステッカーは透明のベースがついたものに変更された。これに加えてガラスもワイヤーのないものへ変更されている。
車内の様子（1 - 6次車）
車内の様子（7 - 10次車）
案内装置 車外の前面および側面に設置される種別・行先表示器については、いずれも西武鉄道の新製車両として初のフルカラーLED式表示器を採用した。種別・行先ともローマ字併記で表示し、側面の表示器においては種別・行先と号車位置とを交互に表示する。
車内の旅客案内表示は、こちらも西武鉄道の新製車両としては初のLCD式表示器（S-TVS =Seibu-Train Vision System：通称「西武スマイルビジョン」）によるものとした。客用扉の鴨居部に15インチのディスプレイを2基設置し、向かって右側のディスプレイにおいては行先・種別・停車駅・扉開閉方向・自社および他社局の運行情報などを表示し、NTTドコモが提供するFOMA回線を利用して随時最新情報を提供する。向かって左側のディスプレイにおいては動画広告などを表示し、主要駅に設置されたミリ波通信方式の高速無線設備によって配信される情報を提供する。その他、客用扉の開閉と連動して鳴動するドアチャイムを装備するほか「鉄道車両年鑑 2008年版」 (2008) p.158、開閉に合わせて赤色LEDが明滅する扉開閉表示灯を客用扉鴨居部の下部に設置した。7次車からはディスプレイのサイズが17インチに拡大・変更された。
案内放送装置は自動放送仕様で、車内放送については自動音量調整機能を有するほか、運転台を有する車両（先頭車）同士の連結面において開扉時に流れる転落防止放送装置を備える。
乗務員室 乗務員室内の配色は20000系と同様に灰色系とし「NEW COMER GUIDE 西武鉄道30000系」 (2008) p.105、運転時の広い視界を確保するため運転士の着座位置を若干車体中心寄りに設定した。
運転台の主幹制御器（マスター・コントローラー）は力行・制動操作を1つのハンドルで行うワンハンドル式で、20000系において採用された左手操作型ではなく、8500系「レオライナー」ならびに6000系の副都心線直通対応改造編成と同様、両手操作型のT字ワンハンドルが採用された。マスコンの指令段数は力行4ノッチ・制動8ノッチ（非常制動段含む）仕様で「New model -女性の意見も取り入れた新生西武の象徴"スマイルトレイン"- 西武鉄道30000系」 (2008) p.148、ノッチ位置の検出方式をロータリーエンコーダによる無接点方式とし、後述する列車情報管理装置「S-TIM」を介して加減速制御を行う。
速度計などの計器類の表示は、運転台パネルに内蔵されたLCD表示器によるグラスコックピット方式を西武鉄道に在籍する車両として初めて採用し、運転台パネルからアナログ計器が廃された。運転台の表示器は3台が並び、通常時は左側を保安装置 (ATS) の動作状況ならびに架線電圧計・主回路電流計などを表示する表示灯画面、中央を速度計・圧力計およびマスコンノッチ位置などを表示するメーター画面、右側を「S-TIM」の表示・設定を行うモニタ画面として使用する。
乗務員室と客室を区分する仕切り壁部分に設けられた窓は、客室からの眺望を考慮して運転士着座位置を除いて極力大型化され、客室側より左から大型窓・小型窓・大型窓の3枚の仕切り窓が設置された。大型窓2枚については下端部を車内床面から1,000 mmに設定し、幼児の前面展望を配慮した寸法とした。客室側乗務員扉は右側に設置され、右側の仕切り壁窓は乗務員扉窓を兼ねた構造である。
主要機器 列車情報管理装置 三菱電機製のS-TIM（Seibu-Train Integrated Management system：西武列車情報制御装置）と称する列車情報管理装置を採用した。同装置は6000系の副都心線直通対応改造編成において採用された制御伝送装置 (TIS) を発展・改良したもので、力行時および制動動作時に発生する加減速トルクを編成内ユニット単位ではなく編成一括で管理制御する「列車統括制御」を行うことで消費電力削減や乗り心地の向上を図った同機能は他編成との連結運転時にも作用し、自編成・他編成を同一編成として全体で加速力および制動力を適正に配分する。。その他、マスコン操作による力行・制動指令などの制御伝送を行うほか、搭載機器のモニタリング・サービス機器の操作・車両検修時の車上検査機能などを実装し、主に検修作業の効率化や車体側の配線削減に寄与した。
制御装置 日立製作所製、2レベル方式のIGBT素子によるVVVFインバータ制御を採用。ユニットを組むM1・M5車（8・10両編成）には1C4M2群1つの回路で4基の主電動機を制御する（1C4Mの）ユニットを装置内に2群収める。の装置を、単独M車であるMc1車（2両編成）、M3車（10両編成）には1C4Mの装置を、各1台搭載する。主制御器の形式は6次車までがVFI-HR1820A（1C4M2群）とVFI-HR1420R（1C4M1群）である。
同制御装置は加減速制御にベクトル制御を採用し、全電気ブレーキならびに定速度制御（抑速制動）機能が実装されたほか、後述するPGセンサレス型の主電動機の制御に対応した演算機能を有する。また、スペクトラム拡散により周波数を調整することによって磁励音の静粛化を図った。素子の冷却には従来のフロン冷却方式に代わって純水によるヒートパイプ冷却方式を採用、環境に配慮した設計とした。
なお、営業運転開始後の2009年（平成21年）1月に主回路ヒューズが劣化し断線したことによって起動不能となる車両故障が発生したため、本系列全車両を対象として主回路ヒューズの容量を従来の1,400Aから1,800Aに変更、過電流発生の抑制ならびに溶断防止対策を実施して再発防止を図った。
7次車では新方式の制御装置へ変更、形式はVFI-HR2820R（1C4M2群）とVFI-HR1421B（1C4M1群）となった。それまでの車両よりも消費電力を約10 %削減鉄道ジャーナル社「鉄道ジャーナル」2014年3月号「西武30000系7次車が営業運転開始」139頁記事。、また小型化され、外観も違いがみられる。
10次車（38118編成）は主回路蓄電池（SBL-L4208B）をT2に2台搭載しており、主制御器はVFI-HR2820Uとなる。
主電動機 日立製作所製の三相交流かご形誘導電動機を電動車1両当たり4基搭載する。形式は6次車までEFO-K60（HS32534-15RB）。誘導電動機そのものは6000系などにおいて既に数多くの導入実績を有するが、HS32534-15RB主電動機は電動機軸端に設置される速度センサ（Pulse Generator Sensor：PGセンサ）を省略し「New model -女性の意見も取り入れた新生西武の象徴"スマイルトレイン"- 西武鉄道30000系」 (2008) p.149、各巻線の電流の大きさと位相から回転トルクおよび回転数を推定するPGセンサレス型の主電動機であり、西武鉄道においては初の採用例となった。本系列においては拡幅車体の採用に伴って編成重量が増加したことに加え、運転曲線に対して性能上の余裕を確保する目的から、定格出力は165 kW（端子電圧1,100 V、電流113 A、定格回転数1,825 rpm）とし、20000系において採用された誘導電動機HS32530-03RB（定格出力135kW・日立製作所製）と比較して約1.2倍の出力向上が図られ、西武鉄道における旅客用車両向け主電動機としては歴代最大の出力特性を有する6000系において採用された定格出力155kWの誘導電動機HS-32534-03RBおよびHS-32534-06RB（ともに日立製作所製）が、本系列導入以前における西武鉄道の旅客用車両向け主電動機として最大出力を備える機種であった。なお、旅客用車両以外を含めた場合1996年（平成8年）まで在籍した電気機関車であるE851形電機が搭載した直流直巻電動機MB-428-AVR（三菱電機製）の一時間定格出力425kWが最大出力となる。。
7次車以降は全密閉形のTFO-K60（HS32532-04RB）に変更され、性能面にも違いが出ている（電流106 A、定格回転数1830 rpm）。
いずれも駆動方式はWN駆動、歯車比は6.21 (87:14) である。
台車