北京地铁,除磁悬浮S1线外,全部使用电力动车组在1435mm的标准轨距上运行。
北京地铁所使用的列车大多数均由中车长春轨道客车股份有限公司(简称中车长客)制造。截至2009年,长客生产的列车占北京地铁列车总数的比例在70%以上。1号线(部分列车)、2号线、5号线、6号线、9号线、10号线、13号线、14号线(部分列车)、15号线、亦庄线、燕房线(大部分列车)和机场线均采用了长客生产的列车。其中,1号线部分列车、13号线列车为长客与北京地铁车辆装备有限公司(简称京车公司或京车装备)联合生产,并在之后由京车公司进行了厂修翻新的车型;机场线列车则是长客和加拿大庞巴迪公司联合制造的。
其余列车中,1号线(部分列车)、4号线和大兴线、8号线、八通线、昌平线 、燕房线(YF016)采用的是中车青岛四方机车车辆股份有限公司(简称中车四方或青岛四方)制造的车辆。其中八通线车辆也是四方和京车公司联合生产,并由京车公司进行了厂修翻新的车型。房山线与7号线则采用京车公司制造的具有完全自主知识产权的列车。
目前北京地铁运营线路中,逾半线路采用6B编组列车。虽然北京地铁采用缩小间隔的方法提高运力,但是在低票价所带来的大客流量之下,6节编组的B型车辆内仍显十分拥挤。
其余线路中,11号线(4A编组,远期将扩编为6A编组)、首都机场线(4L编组)、燕房线(4B,远期扩编为6B)、大兴机场线(JC40×车辆,4D编组)为4节车厢编组。八通线和13号线原为4节编组,现在也已经扩编为6节编组。
14号线采用6节A型车编组,S1线采用6节中低速磁悬浮车辆。
16号线、17号线、19号线为8节A型车编组;大兴机场线(大部分列车)为8D編組;6号线、7号线为8B编组。
已通车线路的供电方式包括直流750V第三轨供电(大部分线路)、直流1500V第三轨供电(7号线)、直流1500V接触网供电(6、11、14、16、17、19号线)和交流25kV接触网供电(大兴机场线)。
6号线、7号线、15号线、17号线、昌平线和房山线设计最高时速100公里/小时;19号线和首都机场线列车为直线电机驱动,设计最高时速120公里/小时;大兴机场线列车设计最高时速则为160公里/小时;其余线路车辆设计最高时速80公里/小时。
在1960、1970年代,北京地铁使用了长客生产的DK2和DK3型列车。其中的DK指的是“电动客车“(汉语拼音:Diàndòng Kèchē)。这些型号的列车以及他们的变体,也就是DK8、DK20、DK16A、BD1和BD2型等被统称为北京地铁的第一代列车。21世纪初,京车公司陆续翻新制造了DK16AG和DK20G型列车,所以他们仍得以继续运营至2008年,翻新过的DK16AG列车于2005年投入2号线运营。
从1980年代至1990年代早期,北京地铁引入了新的车辆,包括的型号有DK6、DK9以及他们的变体DK11、DK16和GTO等。另外还引入了M-1000系列列车并投入到2号线和13号线运营,制造商为日本东急车辆制造株式会社。
在1998年,北京地铁开始投入第三代客车,特点为采用VVVF控制方式。这类列车的型号有DKZ4、DKZ5和DKZ6等。DKZ代表“电动客车组“(汉语拼音:Diàndòng Kèchēzǔ),即为动车组的编组形式。 长客还制造了174辆DK28-DK31型地铁客车,使用GTO-VVVF控制设备和三相异步交流电动机,投入1号线运行;以及制造136辆DK32-34型投入13号线运营。在2005年,八通线开始使用青岛四方制造的SFX01和SFX02型列车。 40辆首都机场线的列车则是由长客和庞巴迪的组成的合资公司生产的,并采用了庞巴迪的直线电机技术。
2017年12月30日,燕房线开通试运营,DKZ76型(海豚号)和SFM16型两款GoA4等级无人驾驶列车上线,标志着北京地铁无人驾驶时代的来临。此后,北京地铁在新开通线路中积极引入无人驾驶技术。2019年9月26日,大兴机场线开通,引人注目的“白鲸号”同样是采用了GoA4等级无人驾驶技术的市域快速轨道列车。2021年12月31日开通的19号线亦采用GoA4等级无人驾驶技术。未来,北京地铁还将在3号线、12号线等线路中引入无人驾驶技术,让地铁列车的运行更加智能化、高效化。
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