１９９０年にＡＥ形（初代）の８連化に伴う増備と、置き換え用の車両として導入されました。
３２００形３２９１編成（３２９４編成）で試験を行ったＶＶＶＦインバータ制御方式を、新造車両としては初めて採用しました。
制御装置は後の３７００形でも採用される東洋電機製を使用しています。
１９９３年までＡＥ形への置き換えは完了し、ＡＥ形は制御機器を後に登場した３４００形にて使用されています。

都営浅草線への乗り入れ考慮から前面に貫通扉を、また京急線への乗り入れに合わせ先頭車を電動車としていますが、乗り入れは行われていません。
また、２００１年にはリニューアル工事を施行し、座席が青色基調となりました。

２０１０年７月１７日から「スカイライナー」の車種変更および成田スカイアクセス線経由となり、
当形式は本線経由の「シティライナー」として使用されることになりました。
これに合わせ、一部車両が除籍されています。