K601/602次列车目前使用中国铁路25G型客车，采取17节编组，其中硬卧车10辆，软卧车和硬座车各2辆，高级软卧车、行李车和空调发电车各1辆，车底与太原至的K7833/7834次列车套跑。列车编组中的高级软卧车为刷成与25G型相同红色涂装的中国铁路19K型客车。
机车交路.由于京原铁路在灵丘至石景山南区间未电气化，K601/602次列车由北京局集团使用北京机务段的东风4D型柴油机车担当北京至灵丘间机车交路，而灵丘至原平区间已经电气化，由太原局集团使用太原机务段的和谐3C型电力机