中国铁路25G型客车，配属青藏铁路公司西宁车辆段，列车满编采取18节车厢编组，其中硬座车7辆、硬卧车8辆，餐车、软卧车和行李车各1辆。
机车交路.Z376/377、Z378/375次列车全程由兰州铁路局使用兰州西机务段的和谐3D型电力机车牵引，其中Z378/375次单向在兰州站换挂机车，Z376/377次则一机直达，该机车可直接向列车提供电能，用于列车内空调和水炉等设备需要，因此列车不需要再额外加挂一节空调发电车。