1958(昭和33)年に日本初のステンレス車として3両編成で登場し、翌年中間電動車を増備して4連化された。性能は5000系に準じている。
東横線、田園都市線、大井町線で使用され、目蒲線を最後に1986(昭和61)年に引退。上田交通に譲渡されたが、7200系の投入により、廃車となってトップナンバーのデハ5201がデハ5001と共に東急に里帰りして長津田工場に保管された。

5連時代の5200系
大井町線の5連化後は中間にデハ5100形をはさんで運転されていた。写真はこどもの国線運用に入った珍しいシーン。
1983年4月3日 長津田にて

上田交通に譲渡された5200系と5000系
旧型車の置換え間近、下之郷に新設された車庫で出番を待つクハ5251とクハ5054。クハ5251はデハ5202を制御車化したもの。
1986年9月4日 下之郷車庫にて