E51型电力机车在西武铁道投入运用初期，主要用于担当西武新宿线的货物列车牵引任务，后来又改为投入西武池袋线和西武国分寺线运用。西武铁道终止[[货运]]业务之后，机车改为用于牵引工务列车。至1976年（昭和51年），E51号机车因车轴损伤而停运报废，后来在小手指车辆管理所拆解。1987年（昭和62年），E52号机车亦随着[[E31型电力机车]]的引进而停运报废，并静态保存于西武铁道横濑车辆基地。