改革开放30年，北京公交集团运营车辆发生了巨大变化，车辆总数居全国公交企业前列，技术水平显著提高，已接近发达国家大都市公交客车水平。
北京公交奥运前开通的旅游双层公交车内部。
数量居全国首位
1978年，当时的北京公交总公司拥有公共电、汽车2627辆，以汽油车为主，还有少量柴油车、无轨电车。这些车辆基本为高地板公共汽车(车厢内地板距地面高度900mm左右)，不仅容量小，动力性和舒适性差，而且尾气排放水平很低。
1978年以来、特别是近10年来，北京公交集团在改革开放和公交优先政策的支持下，以迎接举办2008年奥运会为契机，使北京公交客车的数量和质量发生了很大变化。2008年，北京公交集团拥有公共电、汽车20904辆，比1978年增长近8倍，数量位居全国首位。其中，汽油车451辆、柴油车15407辆、天然气车4157辆、无轨电车802辆。在车辆总数中，空调车数量达9908辆，铰接车数量为5574辆。
车型结构变化明显
1978年，北京公交总公司运营车的主力车型只有解放、黄河单机车和通道车。2008年，北京公交集团运营车辆结构发生重大变化，大型通道车、空调车、双层车、低地板车和快速公交车成为公交主要车型。车型结构的变化使北京公交集团的车辆运行质量得到改善，具体表现为大型铰接客车有效增加了客运量，新增的空调车提高了乘坐舒适度，低地板车改善了乘客的乘车条件，双层车在城市旅游观光方面发挥了重要作用，快速公交车提高了车辆运行速度。
动力结构多元化
1978年，北京公交总公司的运营车辆只有柴油车、汽油车和电车。2008年，北京公交集团的运营车辆动力结构发生了重大变化，在提高原有柴油、汽油公交车环保排放标准的基础上，增加了压缩天然气、液化天然气等清洁环保车型，并开通了混合动力、纯电动、燃料电池等新能源车辆示范运营线路。
为进一步改善北京的空气环境质量，迎接2008年奥运会，北京公交集团于2006年批量试用国4柴油公交车，效果良好。目前，北京公交已拥有国4柴油公交车4966辆，国3柴油车9357辆。此外，天然气(CNG)公交车、液化天然气(LNG)公交车、双源无轨电车、混合动力客车(HEV)以及纯电动公交车投入运行，使公交运营车辆的动力结构实现了多元化。
大量采用先进技术
近十年来，北京公交集团在公共汽车上大量采用国内外先进技术，车辆整体技术水平已经接近甚至达到发达国家水平。
1998年～2008年，北京公交行业掀起应用环保技术的高潮，购置新车全部采用达国3、国4排放标准的柴油机，达国3标准的天然气发动机，以及零排放、无污染的双源无轨电车和纯电动车，使北京公交在车辆环保方面创造了国内十项领先记录。第一，拥有世界最大天然气车队；第二，大部分天然气公交车排放达到EEV(欧盟适用于环境友好车辆的增强型标准)标准；第三，拥有世界上最先进、数量最多的加气站；第四，从2002年开始，在国家标准实施前，率先使用国3排放标准柴油车；第五，在国内率先使用国4排放标准柴油车，并形成4966辆的规模，与欧美发达国家实现了同步；第六，在国内第一家应用LNG公交车，并拥有国内第一座LNG加气站；第七，国内第一个试验应用纯电动汽车，并组建电动车队线路运营，同时开发出第一批50辆锂电池电动车为奥运会提供交通运输服务；第八，拥有国内最大的电电混合动力的无轨电车车队，保有量超过800辆；第九，在国内率先示范运营燃料电池公交车；第十，在国内率先全面应用低硫柴油。
从整车技术上看，新增车辆全部配装自动变速器、盘式制动器、无内胎子午线轮胎、底盘自动润滑、空气悬架，以及CAN总线整车局域网电控技术。从车厢人性化设施上看， 12米、18米客车配装降低车辆高度的门式桥，降低了地板高度，方便乘客上下车。