1942(昭和17)年にクハ3650形として6両製造された車両で、戦後の1952(昭和27)年電動車化・全室運転台化されてデハ3650形となった。
1972(昭和47)年以降更新が行われて、張上げ屋根、前照灯シールドビーム2灯化が行われている。また、下り向きの偶数番号車（3652・3654・3656）は将来の連結化に備えて貫通扉を新設した。
晩年は中間にサハを挟んだ3連で池上線で活躍していたが、1989(平成元)年までに廃車となった。デハ3655は十和田観光電鉄に譲渡され、モハ3603となった。
池上線を行くトップナンバーのデハ3651他3連
1989年3月--日 大崎広小路-戸越銀座間にて
貫通型のデハ3656他3連
1989年3月--8日 多摩川園（現多摩川）-沼部間にて
廃車回送中のデハ3652他
目蒲･池上線の旧型車引退に伴い大井町線を廃車回送中のデハ3652他6連。当時旧3000系列の6連は、営業運転では当然見られないものだったので、とても貴重なシーン。
1989年3月18日 自由が丘−九品仏間にて
田園都市線を走るクハ3850形他6連の廃車回送
目蒲線での最後の営業運転を終え、3両編成を2本繋げた6連で長津田へ回送中の3000系。
1989年3月18日 市が尾−藤が丘間にて
