6000系は1972年から1991年にかけて304両が製造されました。20m級普通鋼製車体で、6701F～6706Fは抵抗制御を、以降は界磁チョッパ制御を採用しました。
6712Fまでは6両編成で製造されましたが、6701F～6706Fは分割特急を置き換えるため1976年に先頭車2両を新造し5両+3両に、6707F～6712Fは1975年に中間車を加え8両編成となりました。1977年に6713Fが5両+3両で製造され、それ以降の6714F～6719Fは8両で製造されました。
1979年に6707F～6709F・6714F～6719Fに対して都営新宿線への対応改造が行われました。地下鉄機器の搭載や性能強化のため5M3Tから6M2Tへの変更が行われています。改造車は6731F～6739Fに改番され、俗に6030系と呼ばれるようになりました。また当初から6030系の6740F・6741F・6431F～6436Fの製造も行われました。同時期に6713Fが6707Fに改番されました。
1981年から1983年に地上用の6713F～6719F、増結用の6410F～6420Fが製造されました。その後1988年から1990年に6742F～6744F・6737Fの増備が行われました。1991年には6000系最後の増備となる6721F～6724Fが製造されました。この4編成はラッシュ時の乗降時間短縮のため5扉車として製造されました。1993年から1996年には6418F～6420Fが改造され6737F～6739Fとなりました。2005年から2007年には9030系への地下鉄機器提供に伴い一部編成が8両+2両で10両固定扱いとなりました。
8000系や9000系の増備に伴い1998年より廃車が始まりました。0番台は2004年に全廃、6707F・6807Fの一部が事業用車デワ600形に改造されました。30番台は当初9000系が信号の関係上地下鉄乗り入れ不可だったため、初期に製造され地下鉄乗り入れ車となっていた6731F～6733Fを置き換えるため2002年から2003年に6716F・6718F・6719Fを改造し6746F・6748F・6749Fとしました。その後9030系の製造が行われ地下鉄対応車も直接置き換えが始まり、2009年に30番台は全廃となりました。20番台は乗車位置が異なり不評だったことから2000年に6723F・6724Fが4扉に改造、6721F・6722Fは6両・4両に組み替えられ、それぞれ相模原線・動物園線用の車両となりましたが、6721Fは2007年に廃車となりました。そして最後まで残った10番台も順次廃車となり、動物園線用の6722Fを最後に2011年3月で営業用は全廃となりました。
デワ600形についてもデヤ900形の登場により2016年4月に廃車となりました。