デビュー年:1988(昭和63)年
運行区間:伊勢崎線、日光線、地下鉄日比谷線
日比谷線直通車両の老朽車の置き換え目的に登場した車両。同時期に営団地下鉄(現:東京メトロ)と東急電鉄も、日比谷線直通車の置き換えを進めていた。
その後、日比谷線の03系に5扉車が登場したので、これに仕様を合わせた20050系が登場した。この車両は、20000系のチョッパ制御車方式に対し、10080系の成果を踏まえてVVVFインバータ制御方式となっている。このため1996(平成8)年、さらに5扉車を連結しないVVVFインバータ制御方式の車両として20070系も登場し、翌年3月の草加-越谷間の複々線化工事の完了に伴う増発に備えている。