京王9000系電車（けいおう9000けいでんしゃ）は、京王電鉄京王線用の通勤形電車新宿 - 京王八王子間の路線を指す場合もあるが、ここでは京王電鉄の1,372 mm軌間の路線の総称として用いる。。
本稿では京王線上で東側を「新宿寄り」、西側を「京王八王子寄り」と表現する。編成単位で表記する必要がある場合は新宿寄り先頭車の車両番号で代表し、9701編成のように表現する鉄道ファン向けの雑誌記事などでは「編成」をFと略して9701Fなどと表現されることや、編成中一番番号が小さい車両で代表して9001Fなどと表記されることがあるが、京王電鉄が寄稿した記事（新車ガイド「京王電鉄9000系」、「京王電鉄7000系 VVVFインバータ化改造」など）では新宿寄り先頭車で代表し、9701編成などと書かれているためこちらに合わせた。。京王では京王八王子寄りを1号車として車両に号車番号を表示しているが、本稿では各種文献にならい新宿寄りを左側として編成表を表記し、文中に「2両目」と記述されている場合は新宿寄りから2両目であることを示す。
概要 2000年（平成12年）から2009年（平成21年）にかけて264両が製造された。6000系の代替をおよび次世代車両として東京都交通局（都営地下鉄）新宿線（以下、新宿線）への乗り入れも想定、バリアフリー、メンテナンス・ランニングコストの削減、環境への配慮を盛り込んで設計された。2001年（平成13年）にグッドデザイン賞を受賞している（インターネットアーカイブ・2002年時点の版）。。7000系・8000系に続いてステンレス車体が採用されたが、ビードなしの車体となっているビードのない理由については、京王も車体製造者も明記していないが、JR東日本901系電車登場時の紹介記事には製造工程簡略化のためビードを廃止した旨の記述がある。。「京王帝都電鉄」から「京王電鉄」に社名変更後初めての新規系列となった。
6000系が経年の高い車両から順次廃車されていくにあたり、8両編成から先に廃車が進行し、2両編成が残ることが想定されたため、6000系・7000系と併結運転が可能なシステムが9000系に搭載され、8両編成8本が製造された。当初は2両編成を京王八王子寄りに連結して新宿線に乗り入れる構想だったが、当時VVVFインバータ制御車は新宿線のアナログ式自動列車制御装置（ATC）による誘導障害が懸念されたことから同線に乗り入れられなかったため、8両編成には新宿線乗り入れ対応の装備は設けられなかった。2005年（平成17年）に新宿線のATCが更新され、VVVF車の乗り入れが可能となったことから、同年より新宿線乗り入れ対応の10両編成20本が製造され、6000系新宿線乗り入れ編成を順次置き換えた。10両編成では2002年12月に地下鉄の火災対策に関する基準が見直された国鉄技第125号 「」による。（以下、新火災対策基準とする）ことなどを考慮した設計変更が行われ、8両編成とは内外観の細部が異なる。
外観 7000系・8000系に続いてステンレス車体、20 m両開き4扉、扉間に窓2枚の基本レイアウトが採用された。ビードがなく、側扉部に縦線が見える日本車輌製造（以下、日車）の『日車ブロック工法』が採用され、車体強度向上、軽量化のため戸袋窓が廃止された。側窓は8000系と同様2枚をひと組にしたサッシュレスの1枚下降窓となったが、軽量化のため一部窓が固定式とされた。新宿線乗り入れのため、地下鉄乗り入れ車両の構造規定に従い「」に側面からの脱出が困難な区間を走行する列車は列車の最前部及び最後部から確実に脱出できる構造であることが規定されている。、前面は貫通構造とされ、幅610 mmの開き戸が中央に設けられた。
初代5000系のイメージを残した形状となり、傾斜をつけた側面まで回り込む曲面ガラスが採用された。前面は一見平面的に見えるが、上面からみたときに半径10,000 mmの曲面で構成されており、工作の容易化のため乗務員扉部分までの前頭部がアイボリー塗装の普通鋼製とされ、スカートも同色に塗装された。正側面腰部にはイメージカラーである京王レッドと京王ブルーの帯が巻かれたが、8000系とは趣の異なるデザインとされた。8000系で窓上に貼られていた京王レッドの帯は9000系では採用されていない。8両編成では幌を用いて編成間を貫通することが想定されていたため、幌を取り付ける台座が先頭部に設けられているが、10両編成にはこの台座がなく、正面下部アンチクライマの形状が若干異なる。8両編成では車体下部に傾斜が設けられていたが、10両編成では直線状とされているほか、客用ドア窓支持方式も両者で異なる。車椅子スペースに隣接するドアには車椅子での乗降を考慮した傾斜が設けられた。8両編成の両車端には固定式の妻窓が設けられたが、10両編成では廃止されている。8000系に続いて車外スピーカーが設置された。
内装 車端部4人掛け、扉間7人掛けの京王線用20 m車としては標準的な配置が採用されたが、1人当たり座席寸法は8000系よりも10 mm拡大され450 mmとなっている。座席は片持ち式のバケット式が採用され、色は8000系よりやや濃いローズピンクとなった。7人掛け部分には3人と4人に仕切る握り棒が設けられているほか、一部の座席の裏には非常脱出時に用いる階段が取り付けられている。出入口脇には袖仕切り板を設け、立客の背もたれと座客の保護の機能を持たせているが、8両編成と10両編成では袖仕切りの形状が異なり、10両編成のうち9736編成以降の15本では握り棒が緩やかな曲線状に変更されている。明るさと清楚さを出すため壁と天井は白色系とされた。妻部は乗務員室後部を含み8両編成ではグレーの木目模様だが、10両編成では他の壁と同色とされた。床敷物は茶系のツートンカラーで、中央部が薄く、座席付近が濃くなっている。天井は冷房ダクトと横流ファンを埋め込んだ平天井で、8000系よりも天井高さが25 mm高い2,270 mmとなった。8両編成の天井はFRP製だが、10両編成では新火災対策基準対応のため塗装アルミ材が採用されている。8両編成では2・4・6両目の京王八王子寄りに貫通路を仕切る引き戸（貫通扉）が設けられているが、10両編成では京王八王子寄り先頭車をのぞきすべての車両へ設置された。
バリアフリー対応として、8両編成の2両目と7両目、10両編成の2・4・6・9両目の車端部1箇所に車椅子スペースが設けられたほか、車端4人がけ部のつり革・荷棚・座席をそれぞれ50 mm・100 mm・10 mm低くしている。車椅子スペースに隣接するドアの靴摺り（くつずり）部には傾斜が設けられ、車椅子での乗降容易化が図られている。京王で初めてドアチャイムと旅客案内装置が設けられ、8両編成全編成と2006年製までの10両編成5本にはLED式旅客案内装置が客用ドア上に1両に4箇所設置されたが、2007年以降製造の10両編成15本はLCD式車内案内表示器がすべての客用ドアの上に設けられている。
乗務員室 運転席からの視認性向上のため京王で初めて高乗務員室が採用され、従来車より乗務員室位置が約200 mm高くなっている。乗務員室はグレー系に塗装され、8000系のデジタル式速度計に変えて7000系以前と同様機械式の速度計が採用された。従来車同様ワンハンドルマスコンが採用されたが、ハンドル本体は8000系よりも大型化された。力行2段目で定速制御を行うことができる。乗務員の支援、行先・種別表示、検修時の支援などを目的としたモニタ装置が乗務員室上部に設置された。8両編成の京王八王子寄り先頭車は2両編成を連結して幌で貫通することが想定されていたため可動式の仕切りが設置されているが、その他の先頭車には仕切りがない。8両編成には6000系・7000系と併結するための伝送変換器が設けられた。10両編成には新宿線用ATCが設置され、一部の10両編成は京王ATCが設置された。京王ATCは後に全車に設置されている。
主要機器 ここでは製造時の機器構成について述べる。
主制御装置、主電動機 定格3,300 V・1,200 AのIGBTを用いたVVVFインバータ制御が採用され、1つの主制御装置で電動車2両1ユニット、8個の主電動機を制御するが、4個ずつ解放可能な2群構成とされた。日立製作所（以下、日立）製のVFI-HR2820系が採用され、デハ9000形に搭載された。10両編成の9100番台はユニットを組まない単独M車として使用されるため、1群のみ搭載のVFI-HR1420系が搭載されている。京王線用車両として初めてIGBT素子を使用した制御装置を採用した。2026年4月からVVVFインバータ制御の電力削減の一環でVFI-HR1420系のインバータが減少した。
主電動機は従来車より高出力の出力170 kW（定格電圧1,100 V、電流115 A）のかご形三相誘導電動機、日立製、HS33534-02RBおよびEFK-K60が採用された。
駆動装置は京王従来車と同様WN駆動方式が採用され、歯車比は85:14。
制動装置 制動装置は電気指令式で、ナブコ製のHRDA-1が8000系に続いて採用された本稿の参考文献に列挙した各記事では9000系用ブレーキ指令装置の製造者名が確認できないが、HRDA-1はナブコ技報からナブコ（2003年からナブテスコ）製であることが分かる。。電動車と非電動車各1両を1組として回生ブレーキを優先する制御が採用された。9000系では全車両にブレーキコントロールユニットが搭載され、車両ごとに独立してブレーキ信号を受信している。踏面ブレーキは8000系最終製造車と同じユニット式の片押しブレーキが採用されている。
台車
台車は8000系最終製造車と同一の東急車輛製造（以下、東急）製軸梁式軸箱支持ボルスタレス空気ばねのTS-1017動力台車、TS-1018付随台車（いずれも固定軸距2,200 mm、車輪径860 mm）が採用された／ 京王電鉄9000系（鉄道ホビダス台車近影・インターネットアーカイブ）。。台車枠の横梁は空気ばねの補助空気室を兼ねている。
集電装置
パンタグラフは東洋電機製造製のPT-7110シングルアーム式がデハ9000形全車と本稿の参考文献に列挙した各記事ではパンタグラフの製造者名が確認できないが、東洋電機技報には京王にパンタグラフを納入したとの記載がある。、8両編成の9100番台を除くデハ9050形に搭載された。
補助電源装置 補助電源装置は8両編成のうち9706編成までの8本は出力170 kVAの静止形インバータ（SIV）が、9707編成・9708編成は空調装置能力増強のため210 kVAのSIVが、10両編成には出力250 kVAのSIVが、それぞれデハ9050形に搭載された。
空気圧縮機 空気圧縮機は毎分吐出容量1,600リットルのスクリュー式電動空気圧縮機ドイツ・クノールブレムゼ製（クノールブレムゼ鉄道システムジャパン）のSL-22がデハ9050形に搭載された日本鉄道車両機械技術協会『ROLLINGSTOCK＆MACHINERY』2008年8月号研究と開発「オイルフリーCPの運用試験」pp.33 - 36。。
冷房装置 冷房装置は9706編成までの8両編成には屋上集中式48.84 kW (42,000 kcal/h) の冷房装置が各車に1台、9707編成・9708編成と10両編成には屋上集中式58.14 kW (50,000 kcal/h) のものが同様に各車に1台搭載された。
連結装置 京王9000系では主に「D-90型廻り子式連結器」が使用されている。
しかし8両編成の一部では6000系から踏襲されてきた「CSD-86型廻り子式連結器」が採用されている。
形式構成 9000系は以下の形式で構成される。各形式とも同一編成中で下2桁は同番号または同番号＋50となっている。10両編成は下2桁が30 / 80から附番されている。「デ」は電動車を、「ク」は制御車を、「サ」は付随車を、「ハ」は普通座席車を指す略号で、形式名の前のカタカナ2文字はこれらを組み合わせたもの。
デハ9000形 主制御装置、パンタグラフを搭載する中間電動車。パンタグラフは京王八王子寄りに1基が搭載されている。編成位置により番号の百の位が異なっている。8両編成の2両目に9000番台（デハ9001 - デハ9008）、6両目に9100番台（デハ9101 - デハ9108）、10両編成の2両目・5両目・8両目にそれぞれ9000番台（デハ9031 - デハ9049、デハ9030）・9100番台（デハ9131 - デハ9149、デハ9130）・9200番台（デハ9231 - デハ9249、デハ9230）が組み込まれている。10両編成の9100番台以外はデハ9050形とユニットを組み、デハ9000形に搭載された主制御装置で2両1ユニット、8個の主電動機を制御するが、10両編成の9100番台は単独で使用され、1両分4個の主電動機を制御し、主制御装置容量も他車とは異なる。2000年から2009年にかけて合計76両が製造された。
デハ9050形 デハ9000形とユニットを組み、電動空気圧縮機、補助電源装置を搭載する中間電動車。百の位はユニットを組むデハ9000形と同一で、2000年から2009年に56両が製造された。8両編成の3両目に9000番台（デハ9051 - デハ9058）、7両目に9100番台（デハ9151 - デハ9158）、10両編成の3両目・9両目にそれぞれ9000番台（デハ9081 - デハ9099、デハ9080）・9200番台（デハ9281 - デハ9299、デハ9280）が組み込まれている。10両編成用の9100番台は存在しない。8両編成の9100番台以外には京王八王子寄りにパンタグラフ1基が搭載されている。
サハ9500形 付随車。8両編成と10両編成の4両目に組み込まれ、2000年から2009年にサハ9501 - サハ9508、サハ9531 - サハ9549、サハ9530の28両が製造された。
サハ9550形 付随車。8両編成の5両目に9500番台の車両、10両編成の6両目に9500番台、7両目に9600番台の車両が組み込まれ、2000年から2009年にサハ9551 - サハ9558、サハ9581 - サハ9599、サハ9580、サハ9681 - サハ9699、サハ9680の48両が製造された。
クハ9700形 新宿寄り制御車。2000年から2004年（平成16年）に8両編成用クハ9701 - クハ9708が、2005年から2009年に10両編成用クハ9731 - クハ9749、クハ9730の28両が製造された。
クハ9750形 京王八王子寄り制御車。2000年から2004年に8両編成用クハ9751 - クハ9758が、2005年から2009年に10両編成用クハ9781 - クハ9799、クハ9780の28両が製造された。8両編成用は京王八王子寄りに連結した2両編成と幌で貫通できるよう運転室が仕切れる構造となっている。
新製時のバリエーション ここでは製造時のバリエーションについて述べ、後年の改造は後述する。
8両編成 最初に製造されたグループで、2001年1月24日に営業運転を開始した- 来年1月24日（水）営業運転開始 - （京王電鉄ニューリリース）（インターネットアーカイブ・2002年時点の版）。6000系の代替として新宿線乗り入れも考慮した設計が採用されている。2000年に2編成（インターネットアーカイブ・2002年時点の版） 、2001年に3編成、2002年から2004年にかけて毎年各1編成の合計8編成64両が製造され、番号末尾奇数が日車製、偶数が東急製である。9707編成と9708編成では冷房出力が48.84 kWから58.14 kWに増強され、SIVの容量が170 kVAから210 kVAに変更されている。 形式クハ9700デハ9000デハ9050サハ9500サハ9550デハ9000デハ9050クハ9750 区分Tc1M1M2T1T2M1M2Tc2車両番号97019702970397049705970697079708900190029003900490059006900790089051905290539054905590569057905895019502950395049505950695079508955195529553955495559556955795589101910291039104910591069107910891519152915391549155915691579158975197529753975497559756975797582000年12月2000年12月2001年11月2001年11月2001年12月2002年10月2003年10月2004年6月搭載機器 CON・PTSIV・CP・PT CON・PTSIV・CP 自重25.0 t34.0 t33.0 t25.0 t25.0 t34.0 t33.0 t25.0 t定員141153152152152152153141 凡例 Tc …制御車、M …中間電動車、T…付随車、CON…制御装置、SIV…補助電源装置（静止形インバータ）、CP…電動空気圧縮機、PT…集電装置（京王八王子寄り）以下同じ。
10両編成
8両編成に続いて2005年に2編成、2006年と2007年に各3編成、2008年と2009年に各6編成の合計20編成200両が日車で製造された。車両番号は末尾31 / 81から附番され、8両編成と区分されている。新宿線乗り入れのため新宿線用ATC、列車無線などの装備が追加されたほか、2008年製の9739編成から京王ATCが搭載された。新火災対策基準に対応するため、各車両間への貫通扉設置、内装材の変更、天井材のFRPから塗装アルミに変更するなどの設計変更が行われた。他編成と連結する運用を考慮する必要がないため、他形式と併結するための伝送変換器が設置されず、正面貫通幌座も廃止された。アンチクライマ形状が変更され、運行番号表示器が助手席側窓下部に設置されたことが、先頭部の8両編成との相違点。
8両編成で灰色の木目模様だった妻部内装材は他の壁と同じ白色系に変更、座席端部袖仕切り板も大型のものに変更され、車内車両番号表示がプレートからシールに変更されている。サービス向上とコストダウンのため車椅子スペースを2両に1箇所に増設、全車両の両車端部全席を「おもいやりぞーん」としたほか、UVカットガラスの採用による側窓カーテンの廃止、客用扉窓の取付方法変更、客用扉内側化粧板の廃止（ステンレス無地）、台枠隅部傾斜廃止などが変更された。
補助電源装置は1台で5両に給電するため容量が250 kVAとなり、IGBTの1段分圧方式に変更されたものがデハ9050形に搭載された。正側面の種別表示装置がフルカラーLEDに、行先表示装置が白色LEDに変更された。2007年製造の9736編成以降では付随車に滑走防止装置が取り付けられたほか、側面種別・行先表示装置がやや大きくなり、全体がフルカラーLEDとなった。車内案内表示器はLED式から液晶モニター（LCD）に変更され、すべてのドアの上に設置された。座席部に設けられているつかみ棒は大きな曲線状のものとなり、貫通路幅拡大、吊手高さ変更などが行われた。客用扉は先端部ならびに床面への黄色着色を行った。乗務員支援装置はモニタ装置に代わり、日立製作所が開発した「ATI」（車両情報制御装置）シリーズの中から日本鉄道車輌工業会「鉄道車両工業」454号（2010年4月）新製品と新技術「京王電鉄株式会社殿納め9000系ATI-M＆S装置」27-30P。、補機制御機能、検修支援機能などモニタ機能に特化した「ATI-M」と乗客情報サービス機能に特化した「ATI-S」を統合した高機能形「ATI-M＆S装置」を採用した。
当初乗入用編成は15編成と予定されたため、末尾31 / 81から車両番号が付番されたが、19編成目で末尾49 / 99となったため20編成目は末尾30 / 80となった。最終製造の9730編成は前面の「KEIO」ロゴが他編成と異なり前照灯ケースの下部に貼付されていた。
形式クハ9700デハ9000デハ9050サハ9500デハ9000サハ9550サハ9550デハ9000デハ9050クハ9750 区分Tc1M1M2T1M1T2T2M1M2Tc2車両番号973197329733973497359736973797389739974097419742974397449745974697479748974997309031903290339034903590369037903890399040904190429043904490459046904790489049903090819082908390849085908690879088908990909091909290939094909590969097909890999080953195329533953495359536953795389539954095419542954395449545954695479548954995309131913291339134913591369137913891399140914191429143914491459146914791489149913095819582958395849585958695879588958995909591959295939594959595969597959895999580968196829683968496859686968796889689969096919692969396949695969696979698969996809231923292339234923592369237923892399240924192429243924492459246924792489249923092819282928392849285928692879288928992909291929292939294929592969297929892999230978197829783978497859786978797889789979097919792979397949795979697979798979997802006年1月2006年3月2006年12月2007年2月2007年2月2008年1月2008年2月2008年3月2008年4月2008年5月2008年6月2008年7月2008年9月2008年10月2009年3月2009年4月2009年5月2009年6月2009年7月2009年8月搭載機器 CON・PTSIV・CP・PT CON・PT CON・PTSIV・CP・PT 自重25.5 t34.0 t33.0 t25.0 t33.0 t25.0 t25.0 t34.0 t33.0 t25.5 t定員141153152153152153152152153141
各種改造工事 製造後、各種の改造工事が行われている。
表示装置フルカラーLED化 2008年（平成20年）ごろから8両編成の正側面行先表示装置のフルカラーLED化が行われ、2009年（平成21年）6月に完了した。
ATC設置工事
京王ATC非設置で製造された編成に対して、ATC装置の設置工事がATC運用開始に先立つ2008年1月から2010年4月にかけて行われている。
自動放送装置設置 新宿駅 - 高尾山口駅間が外国人観光旅客の来訪の促進等による国際観光の振興に関する法律（外客旅行容易化法）の情報提供促進措置を講ずべき区間に指定され、英語での放送が求められたことや放送品質の均一化を目的として、2010年（平成22年）5月1日より一部の編成に自動放送が導入された。
台車交換
2013年（平成25年）2月に、サハ9680の台車がPQモニタリング台車（SS180）に交換された。
機器更新・リニューアル 2024年8月28日に9731編成が、機器更新およびリニューアル工事のため若葉台工場に入場した。同編成はサンリオラッピングを纏っていたが、機器更新工事のためラッピングを外していた京王電鉄広報【公式】のポスト。
リニューアル車は2025年3月10日から営業運転を開始。なお、走行距離の長い10両編成を優先する関係上、8両編成は2025年2月時点での更新予定はない。
リニューアル工事での変更点は以下の通り。なお、9731編成の車内案内表示装置はLED式のまま変更されていない（京王電鉄は『コストと保守の観点による』と理由を公表）。 車いす・ベビーカースペースを未設置の6両にも増設。 座席表地を多摩織物をイメージしたデザインへ変更、クッション材にSバネを追加して座り心地を改善。 スタンションポールの増設、優先席部分に滑り止め加工を実施。 扉を交換し、ガラスを複層化、車内側を化粧板仕上げへ変更。 座席端の袖仕切りをガラス入りの仕様に変更。 VVVF制御装置をフルSiCパワーモジュール適用MOSFET素子使用装置へ変更。VVVF未搭載車と比較して約70％、未更新車と比較して約20％の消費電力を削減。 車外表示器を全面的に交換し、側面表示器を8両編成・9736編成以降と同様の全面フルカラーLED方式としたほか、前面行先表示器を白色LEDからフルカラーLED方式へ更新
運用 都営新宿線乗り入れを除き、形式による運用の限定はないため、8両編成・10両編成とも他形式と共通に広く全線で運用される。8両編成は7000系との併結（2011年1月までは6000系と併結していた）が可能で、2両編成を連結した新宿方から2両、8両の10両編成として運用されることもある。10両編成は都営新宿線乗り入れ対応となっているため、新宿線乗り入れにも使用される。
ラッピング編成 競馬場線開業60周年記念ラッピング 2015年5月11日 - 8月15日（第60回京王杯スプリングカップ・第82回日本ダービーを含む期間）、JRA（日本中央競馬会）との合同キャンペーンとして、9701Fに記念ロゴをドア付近に貼付「京王線に乗って春の東京競馬場へ行こう!」キャンペーン ～ 競馬場線開業60周年を記念して5月16日（土）にはイベントを実施します～ - 京王電鉄 2015年4月23日。 記念ロゴステッカーのうち1枚には、以下のクラシック三冠馬4頭の写真付き。 シンザン（1964年牡馬三冠、鞍上・栗田勝） ミスターシービー（1983年牡馬三冠、鞍上・吉永正人） メジロラモーヌ（1986年牝馬三冠、鞍上・河内洋） ディープインパクト（2005年牡馬三冠、鞍上・武豊） 日本ダービー 例年、東京優駿（日本ダービー）開催週の5月最終週前後に、開催記念ラッピングを運行。 2015年（第82回）・2016年（第83回）は、歴代ダービー馬及び鞍上騎手のほぼ実物大ラッピングを施している。 2020年（第87回）は、新型コロナウィルスの感染拡大に伴う全公営競技無観客開催措置のため、ラッピングの実施が見送られた。 サンリオキャラクターフルラッピングトレイン 2018年11月1日より、京王、サンリオピューロランド、多摩市による地域活性プロジェクトの一環として、ピンクを基調とし、ハローキティ等のサンリオキャラクターをあしらった特別編成を運行。ドア注意喚起ステッカーも専用のものに交換されるハローキティをはじめサンリオキャラクターのフルラッピングトレインが11月1日（木）から京王線で運行を開始します! - 京王電鉄・株式会社サンリオエンターテイメント 2018年10月4日。 その後、先述のリニューアル工事（長期検査）のため、2024年8月27日に運行を休止していたが、リニューアル車の営業運転開始に合わせて外装ラッピングを一新し、2025年3月10日より営業運転を開始した。
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