À sa mise en service, la ligne est exploitée avec des rames de type TFS d'Alstom. Assez rapidement, elles sont saturées particulièrement en heures de pointe. Elles ont finalement été mutées sur la ligne T1 et remplacées progressivement à partir de 2002 par treize rames Citadis 302 fabriquées par Alstom, toujours en exploitation sur la ligne.
En 2003, la RATP lève la première option du contrat signé en 2000 avec Alstom pour la livraison de treize rames Citadis supplémentaires. Ces rames, couplées en unités multiples doubles (UM2) au moyen des attelages automatiques Scharfenberg permettent à partir du 5 septembre 2005 de doubler la capacité de la ligne, saturée aux heures de pointe. La circulation de rames doubles a entraîné des travaux d'allongement des quais de 30 à 65 mètres ainsi que l'adaptation du site de garage maintenance. Ils ont été financés à hauteur de 14,48 millions d'euros par la région Île-de-France (6,36 M€), l'État (3,82 M€), la Ville de Paris (1,75 M€) et la RATP (2,55 M€ sur prêt bonifié de la région).
Pour faire face aux besoins créés par l'extension de la ligne à la Porte de Versailles en 2009 et l'extension prévue jusqu'au Pont de Bezons, la RATP a levé en avril 2007 la seconde et dernière option du contrat signé avec Alstom en 2000 pour la livraison de 34 tramways supplémentaires de type Citadis 302. Seize rames étaient destinées au prolongement vers la Porte de Versailles, les dix-huit rames restantes sont destinées au prolongement nord vers le pont de Bezons. Les seize rames du prolongement vers la Porte de Versailles (numérotées 427 à 442) ont été livrées à l'atelier de maintenance des trains d'Issy-les-Moulineaux. La première de ces rames supplémentaires a été livrée le 26 septembre 2008. Les livraisons se sont poursuivies jusqu'au 31 mai 2009, un mercredi sur deux de 23 h à 0 h 30. Elles se sont effectuées au moyen d'un convoi exceptionnel d'une longueur totale de 38 mètres. Les dix-huit rames Citadis 302 destinées au prolongement vers le pont de Bezons seront livrées dans un second temps, lorsqu'un site de maintenance et de remisage supplémentaire de 17 000 m2 aura été créé à Colombes dans la ZAC de la Marine pour les accueillir. Elles ne pourraient en effet pas être garées à l'atelier des Moulineaux qui, après la livraison des seize Citadis destinés au prolongement à la Porte de Versailles, est au maximum de ses capacités.
Par ailleurs, si, avant l'extension jusqu'à la Porte de Versailles, le T2 circulait uniquement en site propre, il n'en est plus de même entre les stations Suzanne Lenglen et Porte de Versailles où la ligne est majoritairement insérée dans la voirie urbaine. La RATP s'est donc vu contrainte, vis-à-vis des autorités de tutelle, d'adapter les Citadis qui y circulent ; les rames Citadis comportaient en effet des parties saillantes, les attelages automatiques Scharfenberg, et n'étaient pas adaptées à une circulation en ville et à d'éventuelles collisions avec d'autres véhicules. La Régie décida donc d'adapter le design des Citadis de la ligne T2 pour y intégrer un carénage et un nouveau « nez ». Cette contrainte technique obligea à un léger relookage des rames de la ligne T2. C'est l'agence lyonnaise Avant Première, très présente dans le domaine ferroviaire, qui a dessiné ce nouveau design, en collaboration avec les designers d'Alstom pour garantir la faisabilité technique de cette adaptation. Les nouveaux Citadis livrés à l'occasion du prolongement étaient fournis à la régie sans « nez ». L'atelier des Moulineaux s'est chargé du montage, permettant ainsi aux techniciens de la RATP de s'exercer avant le « rétrofit » des 26 rames qui constituaient alors le parc de la ligne, le tout en quelques mois, entre la livraison des nouveaux trains début 2009, et l'ouverture du prolongement à la fin de l'année.
Les quarante-deux rames Citadis 302 (numérotées 401 à 442) sont entretenues par les ateliers de maintenance d'Issy-les-Moulineaux, se situant entre les stations Jacques-Henri-Lartigue et Les Moulineaux.
Les Citadis 302 de la ligne T2 mesurent 32,2 mètres. Chaque rame possède 48 sièges, dont 16 sièges relevables de type strapontin, et 165 places debout (sur la base de 4 passagers par mètre carré), offrant ainsi une capacité totale de 213 voyageurs. Les rames sont équipées de la climatisation, d'un système de vidéosurveillance et d'instruments de mesure du trafic voyageurs. Elles sont tractées par une motorisation asynchrone avec chaîne de traction Onix.
La conduite sur la ligne se fait en « conduite à vue ». La ligne comporte des panneaux de limitation de vitesse, des signaux de protection d'itinéraires et des signaux protégeant le franchissement des carrefours.
Dans sa partie urbaine vers Porte de Versailles, la ligne est équipée pour la voirie de signaux tricolores classiques de type R11 tandis que la ligne est équipée de signaux de type R17 et R18 associés à la signalisation routière. On retrouve cette signalisation vers le parc nautique de l'île de Monsieur à Sèvres, où la ligne franchit deux routes d'accès au parc. Le reste de la ligne, située en voie réservée, est équipé de signaux bicolores ou tricolores, protégeant les aiguilles et les zones à visibilité réduites telles que les tunnels.
Les signaux R17, R18 sont sur un fond noir ; une barre horizontale de couleur blanche impose l'arrêt, un rond blanc annonce un signal d'arrêt et une barre verticale blanche signale la voie libre. Une signalisation d'aide à l'exploitation complète ces signaux, un losange lumineux signalant la prise en charge de la demande de priorité au carrefour.
Les signaux de protection d'itinéraires ou signaux d'exploitation se situent où se trouvent les appareils de voies (aiguillages). Les panneaux de limitation de vitesse se présentent, quant à eux, comme des panneaux carrés avec des chiffres noirs sur fond blanc. Enfin, les indicateurs de coupure de courant sont implantés en amont de chaque secteur d'alimentation de la ligne aérienne de contact (LAC). Deux ronds blancs alignés en position verticale annoncent une ligne alimentée ; s'ils sont alignés en position horizontale, ils annoncent une ligne non-alimentée.
La tarification de la ligne est identique à celle des deux autres lignes de tramway exploitées par la RATP ainsi qu'à celle de l'essentiel des lignes de bus et accessible avec les mêmes abonnements. Un ticket t+ permet un trajet simple quelle que soit la distance avec une ou plusieurs correspondances possibles avec les lignes de bus et de tramway pendant une durée maximale de 1 h 30 entre la première et dernière validation, mais pas avec le métro ni le RER.
Les quatre stations du prolongement sud de la ligne, de Suzanne Lenglen jusqu'à la Porte de Versailles sont situées en zone tarifaire 1. Les stations Les Moulineaux, Jacques-Henri Lartigue et Issy — Val de Seine sont en zone tarifaire 2 ; elles sont accessibles avec une carte d'abonnement zones 1-2. Toutes les autres stations se situent en zone 3, y compris les stations La Défense, Parc de Saint-Cloud et Musée de Sèvres, malgré les connexions respectives aux lignes 1, 10 et 9 du métro. Après le prolongement en cours à Pont de Bezons, une station sera située en zone 4, Pont de Bezons ; la ligne desservira alors 4 zones différentes. Seules les personnes munies d'un ticket t+ ou d'une carte d'abonnement incluant les zones 1 à 4 pourront donc parcourir l'intégralité de la ligne.
Le financement du fonctionnement de la ligne (entretien, matériel et charges de personnel) est assuré par la RATP. Cependant, les tarifs des billets et abonnements dont le montant est limité par décision politique ne couvrent pas les frais réels de transport. Le manque à gagner est compensé par l'autorité organisatrice, le Syndicat des transports d'Île-de-France (STIF), présidé depuis 2005 par le président du Conseil régional d'Île-de-France et composé d'élus locaux. Il définit les conditions générales d'exploitation ainsi que la durée et la fréquence des services. L'équilibre financier du fonctionnement est assuré par une dotation globale annuelle aux transporteurs de la région grâce au versement transport payé par les entreprises et aux contributions des collectivités publiques.
La ligne T2 est une ligne de tramway au trafic élevé. Le nombre total de voyageurs transportés représente environ les deux tiers de la fréquentation de la ligne T1, ouverte en 1992, ou de la ligne T3, ouverte en 2006. De 1998 (première année de pleine exploitation) à 2006, le trafic a plus que doublé, augmentation comparable à celle constatée sur la ligne T1. Cette forte augmentation, qui s'explique par la fréquence assez élevée et la desserte du quartier de La Défense, infirme les premières études menées par la SNCF et qui n'envisageait qu'une fréquentation plus modeste. Le choix du tramway plutôt qu'un mode ferroviaire lourd a dès lors posé de sérieux problèmes de capacité, et a rapidement nécessité l'utilisation de rames doubles Citadis pour assurer un service convenable.
Année | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 |
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Nombre de voyageurs | 3,1 | 8,5 | 10,4 | 12,8 | 14,3 | 15,9 | 15,2 | 16,5 | 19,2 | 19,9 |