東急3000系、5000系、8連の5050系は、導入から約20年が経過しているため、エクステリア・インテリアデザインを一新するリニューアルを行うことになった。リニューアルした編成は、3000系は2025年10月2日、8連の5050系は2025年冬頃、田園都市線所属の5000系は2026年春頃から順次営業運転を開始する予定。
エクステリアデザイン(車体)は、社内公募され丹青社のデザイン監修を受けた2020系シリーズに近いデザインで、2020系シリーズと同じくコンセプトカラー「INCUBATION WHITE」(美しい時代へ孵化する色)を基調に、前面下部や側面に路線カラーをイメージしたグラデーションのラインが入っている。前面は車両が微笑んでいるようなイメージで、柔らかく親しみやすい雰囲気を持たせ、駅や沿線で目にするお客さまに笑顔を届けるデザインを採用している。
インテリアデザイン(車内)は、東急線沿線の風景をイメージした落ち着きのある色合いとすることで、親しみやすさと心地良さを感じられるものとしている。またフリースペースを増設している。
リニューアルは、3000系8連13編成104両、5050系8連23編成184両、田園都市線所属の5000系10連18編成180両の計468両54編成が対象となっている。ただし、既に2020系シリーズに準じたインテリアデザインを採用している車両は車体のリニューアルのみとなる。

