横浜高速鉄道みなとみらい線は、横浜駅を起点としてみなとみらい21地区を経て元町・中華街駅に至る4.1kmの路線で、2004(平成16)年2月1日に開業した。全線地下線で、横浜駅で接続する東京急行電鉄東横線と相互直通運転を行っている。なお、東横線横浜‐桜木町間は1月30日限りで廃止された。
Y500系は、みなとみらい線用に新製されたもので、東急5000系と共通設計となっている。東急5000系はJR東日本と東急車輛が共同開発したE231系をベースとしており、横浜高速鉄道でも同形車を投入することにより、設計・製作費、保守費の低減が図られている。
車体は片側4扉20mの軽量ステンレス車体であるが、「みなとヨコハマの海」と「伸びゆく都市」をイメージして青色と黄色を用いた斬新なデザインとし、みなとみらいの「M」を側面にデザインしている。
主制御器はVVVFインバータ制御、台車は東急や京王などでも実績がある軽量ボルスタレス台車となっている。パンタグラフはシングルアーム式で、デハY550形(M1)、デハY590形(M1')に各2基搭載している。
客室内も東急5000系を基本としているが、ライラック系の色調とし、座席も紫系とするなど、東急5000系とは趣を異にしている。また、15インチ液晶ディスプレイによる車内案内表示装置を扉毎に2台ずつ設置している。
4M4Tの8両編成を基本とし、6編成48両が元住吉に配置されて東急車との共通運用に就いている。

開業記念ヘツドマークを付けたクハY501他8連
2004年2月1日 妙蓮寺‐白楽間にて

クハY511他8連
2004年2月1日 妙蓮寺‐白楽間にて

クハY501他8連
2004年2月1日 学芸大学‐都立大学間にて