それまでの帝都高速度交通営団（通称・営団・営団地下鉄）から、2004年（平成16年）4月1日に、日本国政府と東京都が出資する東京地下鉄株式会社法に基づく特殊会社として発足し、同時に16番目の大手私鉄会社となった。2009年（平成21年）度までに、株式を上場することを目標としている<ref></ref> <ref></ref>。

グループ理念は「東京を走らせる力」で、2008年（平成20年）4月からのキャッチコピーは「DO! TOKYO HEART」である。なお、2007年（平成19年）4月から3代目のイメージキャラクターとして女優の宮﨑あおいを起用している（歴代のキャッチコピーとイメージキャラクターは「キャッチコピーおよびイメージキャラクター」を参照）。

愛称でも使用している「メトロ」という語は、元々はパリ地下鉄の呼称であるが、営団地下鉄時代から地下鉄路線図を「メトロネットワーク」と呼び、他にもプリペイドカードのメトロカードや駅売店の「Metro's」、オリジナルキャラクターでアリの「メトロン」、営団地下鉄時代のドメイン名「www.tokyometro.go.jp」などで「メトロ」という言葉を多く使っている。また、諸外国でも「地下鉄」の横文字表記に「METRO」を採用するところが多いこと、アメリカ式英語の「SUBWAY」がイギリス式英語では「地下道」を表す語であるということも影響しているものと考えられる（イギリス式表記で「地下鉄」を意味する「UNDERGROUND」はアメリカ式では単なる「地下」を表す）。ちなみに、この「東京メトロ」という愛称は、営団地下鉄時代末期に社内の公募で採用された。その他、アジアでは韓国のソウルに「ソウルメトロ」（旧称・ソウル特別市地下鉄公社）などがあるが、ソウルメトロは公社形態のまま事業者の名称を変更したものである。

なお、「東京地下鉄」と呼ぶ場合は、「東京の地下鉄」ということで東京都交通局（都営地下鉄）の路線も含む意味になる場合がある。また、旧営団地下鉄時代は「営団○○線」「都営○○線」と呼ばれることが多かったため、都営線が「地下鉄」を含めて呼ばれることは少なく、単に「地下鉄○○線」という場合は営団（東京地下鉄）線を指すことも多く、この傾向は特に東日本旅客鉄道（JR東日本）の案内に多い。

また、パスネット対応カードを「SFメトロカード」という名称で発行していた。