USJ開業以降は、USJのラッピング車両が運行されている。USJ開業当初は103系6両編成4本が使用されており、編成毎にテーマが異なるラッピングが施された。ラッピング列車はUSJ開業に先駆け、2001年1月より運行を開始し、当初は「ユニバーサルグローブ号」「パワーオブハリウッド号」「アメリカの街並み風景号」「ウッディ・ウッドペッカー号」の4種類だったが、「ユニバーサルグローブ号」は2003年4月に「セサミストリート 4-Dムービーマジック号」に、「アメリカの街並み風景号」は2004年1月に「アメージング・アドベンチャー・オブ・スパイダーマン・ザ・ライド号」にそれぞれ変更された。夏休みなどのUSJ繁忙期には、一時的にラッピング車両の編成を組み換えて異なるデザインの車両が混じった8両編成として運転されることがあった(6M2Tの8両編成2本と、4+4両編成1本を組成)。2012年3月17日以降はラッピング列車を含めた全列車が8両編成での運行となり、「ウッドペッカー号」と「セサミストリート号」の8両編成2本(いずれも「スパイダーマン号」の中間車を編入)に再編[38]された。また、組み換えが行われなかった「パワーオブハリウッド号」と余剰となった「スパイダーマン号」の先頭車は日根野電車区へ転属した。ラッピング車2本も2012年末までにオレンジ色に再塗装された。
その後、ラッピング車両は201系8両編成に変更され、2012年10月17日よりLB6編成が「ユニバーサル・ワンダーランド号」[39]、2013年2月1日よりLB15編成が「ウィザーディング・ワールド・オブ・ハリー・ポッター号」[40][41][42]となって運転されていた。201系のラッピング車両も2019年5月31日限りで運転を終了した[43]。
2021年1月27日からは323系LS15編成で「スーパー・ニンテンドー・ワールド」のラッピング列車が運行を開始した[44]。323系のUSJラッピング車両はこれが初めてで、ラッピング車は前述の201系以来1年8ヶ月ぶりとなる。他編成と完全共通運用であり、大阪環状線内のみの運用にも充当されている。 1980年代後半にユニバーサルスタジオが日本進出を検討し、大阪市が大正区への誘致を持ちかけたが破談になり、のちに此花区への誘致を持ちかけ、1994年1月に此花区への進出が正式に決定した。桜島線は、ユニバーサルスタジオ計画地の中央を横断していたため、計画地の南側に約250メートル移設することになった。1999年4月1日に単線区間が残っていた安治川口駅 - 桜島駅間を複線の新線に切り替え、同時に桜島駅を移設している[45]。1999年から2001年にかけてUSJへのアクセス路線として改良するため、大阪環状線への直通運転を休止して、安治川口駅の橋上駅化や信号設備の改良などの工事が行われた。 この輸送改善に関連して、1965年から地元住民や商店街が要望していた西九条駅 - 安治川口駅間への新駅(春日出駅を提唱していた)設置運動が行われていたが、この輸送改善に合わせては新駅は設置されておらず、需要が見込めないとして設置は見送られている[46][47]。
323系
スーパー・ニンテンドー・ワールド号
201系
ウィザーディング・ワールド・オブ・ハリー・ポッター号(運用終了)
201系
ユニバーサル・ワンダーランド号(運用終了)
103系
パワーオブハリウッド号(運用終了)[38]
103系
アメージング・アドベンチャー・オブ・スパイダーマン・ザ・ライド号(運用終了)
103系
セサミストリート 4-D ムービーマジック号(運用終了)
103系
ウッディー・ウッドペッカー号(運用終了)
103系
多客期に一時的に8両編成化された時のラッピング車両(運用終了)
輸送改善
USJ開業前