508次列车运行使用直供电DC600V带集便器的中国铁路25G型客车，配属成都铁路局贵阳车辆段，列车满编采取18节车厢编组，其中硬卧车9辆、软卧车1辆、餐车1辆、硬座车6辆、行李车1辆。
机车交路.K507/508次列车全程使用电力机车牵引，北京西至郑州间使用郑州铁路局郑州机务段的和谐1D型电力机车或和谐3C型电力机车；郑州至重庆西间使用西安铁路局西安机务段的和谐3D型电力机车；重庆西至贵阳间使用成都铁路局重庆机务段的和谐3C型电力机车。