製造当初
京阪本線の支線である京阪交野線・京阪宇治線に残っていた旧型車両1900系・2600系の老朽取り換え用及び、ワンマン運転対応化を目的として開発された車両で、2001年と2006年に4両編成3列車ずつ、あわせて24両が投入された。
基本的な仕様は7200系・9000系に準じているが、クーラーの形態が7200系・9000系とは異なるほか、VVVFインバータ制御の制御素子がこの系列から初めてIGBTになっている。これまでの一般用車両とは異なるターコイズグリーン1色塗装で登場したが、現在は他系列と同様のカラーとなった。
2006年投入の2次車は車内照明器具のカバーが省略され、初めから運転台がワンマン対応となっており、1次車も改造で運転台にワンマン対応工事が施行された。交野線がワンマン化されてからは専ら交野線で運行されていたが、のちに同じくワンマン対応の13000系が登場し、宇治線もワンマン化されたため2013年より13000系と共通運用となった。
7200系・9000系からの編入
そして7200系・9000系は一部編成で8両→7両化が行われた後、捻出された車両を10000系に編入し組み込んで4両→7両にする改造が一部編成で行われ(10001編成は2016年に、10002編成は2017年にそれぞれ実施)、7両編成は京阪本線に運行場所を移している。なお、組み込まれた10000系中間車3両のクーラーの形態は種車のままである。
2024年10月1日現在、7両編成2列車、4両編成4列車の26両が在籍する。