备由小松制作所制造的N-KDMF15HZ型涡轮增压柴油引擎，马力高达450匹，比KiHa 40系柴联车高出一倍，也比KiHa 56系柴联车亦如是。车厢底部亦装设一个引擎预热装置、一个容量达500公升的燃料箱，以及N-DT150形与N-TR150形无摇枕转向架，转向架配置空气弹簧。正因如此，KiHa 150型柴联车的最高速度可达110 km/h。另一方面，引擎散热器及燃料箱等採用了供公车使用的零件，以节省成本。
型号区分及运用.
0番台.1993年（平成5年