概要
1991年（平成3年）3月19日の新東京国際空港（現・成田国際空港）ターミナルビル直下への乗り入れに備え、AE形の8両編成への組成変更を行った1990年6月19日に営業運転を開始した。2代目の「スカイライナー」用車両として1993年（平成5年）5月末までに8両固定編成7本の計56両を新製し、AE形を置き換えた。なお、初期に落成した2本は既存のAE形8両編成化に伴う不足分として新製し、後の5本はAE形の代替として新製された。
営業運転開始当初はAE形との区別のため「ニュースカイライナー」とも呼ばれていた。
車体
車体は鋼製となっている。
都営浅草線乗り入れと京急線にも乗り入れ、成田空港から羽田空港までの両空港間を直結する列車に使用する「可能性」をも視野に入れていた為、流線形前面に非常用貫通扉を設置し先頭車は電動車である。
なお車体は他形式より長い19mであり、浅草線・京急線への直通運転の要件である「1号線直通車両規格」には対応していない。先頭車は更に長い。この為カーブでの車両限界を避けるため断面形状をこの種の有料特急車としては珍しい直線基調としたとか。
でもなんかイベント時には都営地下鉄の基地にも顔出してたよな…（実際には軌道回路長や信号確認などの問題から、他列車への影響がない営業時間外に回送したと言われる）
車内は4列配置のリクライニングシートという、指定席特急としては標準的な仕様である。
主要機器
パンタグラフは下枠交差型のものを使用する。
制御装置は東洋電機製造製のGTO素子によるVVVFインバータ制御。起動時には独特の唸りが聞ける。
主電動機は130kWの三相交流誘導電動機。…これで感づいた方もいるだろうが、主要機器の鋼製は3700形とほぼ同じものとなっている。そのためか整備時に3700形の部品を使いまわされることもある（逆もまた然り）事があるとかないとか…
駆動装置は全車TDカルダン駆動（板バネを使った継ぎ手で動力を伝達する）方式という建前にはなっているものの、実際のところは上記の理由で3700形のWN駆動車の継ぎ手にすげ替えられて、走行時にWN継ぎ手のバックラッシュ音（惰行時にガラガラいうアレ）を垂れ流す編成もたま～にいるとかなんとか…。
電動空気圧縮機は低騒音型のC-2000L系列のものを使用。
車両性能
本車両は都営浅草線への乗り入れも考慮してあったため、指定席特急用車両ながら起動加速度は3.5km/h/sというバケモノのような数値となっている。
結局のところ浅草線乗り入れは定期運用では実現しなかったが、この脅威の加速性能は時に「京成電鉄カーブ式会社」とも言われるくらいに曲線の多い京成本線での運用に威力を発揮している。
さらにそれだけではなく最高速度130km/hという性能まで秘めている。
結構な変態スペックの持ち主だったりするのだ。
3代目スカイライナー登場後
2010年（平成22年）7月17日の京成成田空港線(成田スカイアクセス)開業後、「スカイライナー」は成田空港線経由にすべてシフトされ、車両はすべて新AE形となった。これによりAE100形は新設された京成本線の指定席特急、「シティライナー」に転用され、この際に一部の編成が余剰廃車されている。残存車はその後も細々と活躍していたが、2015年（平成27年）12月5日ダイヤ改正をもって、京成上野～京成成田間(京成本線経由)で土休日のみの運転となっていた「シティライナー」が廃止され、全ての運用を失った。
その後、臨時「シティライナー」を2016年（平成28年）1月31日までの土・休日に運行したのち、2月21・28日の引退記念ツアーをもってAE100形は引退した。
先代のAE形が通勤車としてまだ現役で使用されているのにもかかわらず、先に撤退する事に成ったのは、もはや先代のように車体を新製までして転用改造を行っても、結局コストや保守の面でメリットが無いと判断されたのが正解といえよう。
