国鉄気動車の車両形式（こくてつきどうしゃのしゃりょうけいしき）では、日本国有鉄道（国鉄）及び国鉄分割民営化により国鉄の車両を引き継いだJR各社が保有する気動車の形式番号の付与法則について記述する。

気動車の場合、キハ181系気動車以降の新系列気動車と、それ以前の在来形気動車とで形式の付番方法が異なり、電車と同様に在来形のものは形式数字が2桁、新系列（電車の場合は新性能と呼称）のものは3桁となっている。国鉄時代には、新系列気動車は特急形気動車と事業用車しか製造されず、特急形以外（急行形・一般形）の車両は在来車との連結運転を優先して2桁の形式の車両が製造された。民営化後は特急形以外にも3桁の形式が登場している。

また、JR九州キハ72系気動車やJR東海キハ75形気動車、キハ85系気動車などのように、JR化後もあえて2桁の形式を用いている場合もある。

 新系列気動車 
 構造別記号 用途別記号 形式数字 - 車両番号 形式 キ ○ ●   A B C XXXX 1.国鉄製造車両 キ サ シ   1 8 0 - 13 国鉄キハ181系気動車キサシ180形車両2.JR東海製造車両 キ   ハ     8 5 - 5 JR東海キハ85系気動車キハ85形車両 クモ   ハ     8 5 - 1 JR東海HC85系気動車クモハ85形車両3.JR東日本製造車両 キ   ハ E 2 0 0 - 1 JR東日本キハE200形気動車 HB- E 3 0 0 - 1 JR東日本HB-E300系気動車ハイブリッド気動車 GV- E 4 0 0 - 1 JR東日本GV-E400系気動車電気式気動車4.JR西日本製造車両 キ サ イネ     8 6 - 501 JR西日本87系気動車キサイネ86形車両 DEC 7 0 0 - 1 JR西日本DEC700形気動車電気式気動車

JR九州（一部の車両）とJR西日本（一部の車両）、JR東海ではAが省かれた以外は、新系列気動車と同じ表記となっているが、HC85系については電車と同じくクモ・モで表記される。

 構造別記号 
 キについては気動車(JR東日本ではキハE200形を除き液体式)、HBについてはハイブリッド気動車を、GVとDECは電気式気動車をそれぞれ指す。
 ○については主に付随車の車種を表す記号を表す。

 記号 車種 補足 （なし） 動力車 運転台の有無を問わず、動力（走行用エンジン）の有る車両。 ク 制御車 運転台は有るが、動力を有さない。 サ 付随車 運転台も無く、且つ動力を有さない。

 用途別記号
単独で、また合造車の場合は下記の順番で重ねて使用される。なお、合造車とは、2つ以上の用途の室内設備を1つの車両に収めたものを指す。

 記号 用途イネ 一等寝台車イテ 一等展望合造車ロ グリーン車ハ 普通車シ 食堂車ラ ラウンジカーユ 郵便車二荷物車ヤ 職用車

 形式数字 
Aは機関方式（JR東日本とJR西日本では駆動方式）、Bは車両用途・構造を、CについてはA・Bに付随して定義される数字を指す
。

 機関方式（駆動方式） 
 形式番号 機関方式（なし）・1・2・3・4 ディーゼル機関3 ガスタービン機関

JR東日本ではキハE200形以降、百の位は駆動方式を表す記号として用いており、以下のように付番している。また、同形以降の車両はこの数字の前にE（Eastの頭文字）がつく。

+ JR東日本の採番 形式番号 機関方式1液体式気動車2・3電気式気動車ディーゼルハイブリッド車（記号が「HB」の車両とキハE200形）4ディーゼルエレクトリック車（記号が「GV」の車両）

JR西日本では2005年度以降、百の位は駆動方式を表す記号として用いており、以下のように付番している。ただし、電気式気動車はキハではなくDECが付けられる。
+ JR西日本の採番 形式番号 機関方式1・2ディーゼル機関（キハ）3・4・5・6予備7・8電気式気動車（DEC）

 車両用途・構造 
形式番号 車両用途・構造0 - 2 通勤形・近郊形3 ･ 4 国鉄時代には車両設計なし5 - 7 急行形8 特急形9 試作車・試験車

JR化後に新製された形式の形式番号は以下の通り。
+ JRの採番形式番号車両用途・構造JR北海道JR東日本JR東海JR西日本JR九州JR化当初2005年度以降 0通勤形一般形設定なし通勤形・近郊形（0、1は設定なし）一般形（0、1、3は2012年時点では設定なし）一般形 1設定なし一般形設定なし 2一般形 3一般形設定なし設定なし設定なし 4設定なし事業用車 5 急行形（設定なし） 一般形（2012年時点では設定なし） 6 一般形・特急形 7 設定なし 一般形 急行形・特急形（7および急行形は2012年時点では設定なし） 特急形 8 特急形　　特急形 特急形 9設定なし試験車・事業用車 試作車・試験車（設定なし） 試作車・試験車 （2012年時点では設定なし）試験車・事業用車（2012年時点では設定なし）

なお、上記のC（A・Bに付随して定義される数字）にあたる数字は、特急形の場合基本的には運転台のある車両に奇数を用い、運転台の無い車両にはその数字より1減じた偶数を用いる（系列を表す場合は奇数を用いる）。ただし、キハ183系気動車では新しく設定された中間電源車に「キハ184」という形式を与え、1系列で3つの形式数字（「182」・「183」・「184」）を使用している。このため、その後に登場したキハ185系気動車の運転台の無い車両には、系列を表す数字より1増した偶数「186」が使用された。

JR西日本は特急形気動車を国鉄新系列形式の続番としたが、キハ187系気動車が運転台付のキハ187形（番台区分あり）のみであったため、キハ189系気動車では、運転台の無い車両は1減じた偶数（「188」）に戻っている。

 製造番号 
基本的には1から始まる番号を用いるが、細かな設計変更などで番台を変更して用いる場合もある。

 在来形気動車 
この現在に連なる称号規程は、1957年（昭和32年）4月に制定されたものである。それ以前は、客車の番号体系の中に含まれており、二軸車および片ボギー車は5000番台、ボギー車は40000番台を称した（いずれも例外あり）。

 構造別記号 用途別記号 形式数字 - 車両番号 車両形式キ○●ABXXX付随車の例 キ ク ハ 3 5 - 301 キハ35系気動車キクハ35形車両動力車の例 キ   ハ 5 8 - 1107 キハ58系気動車キハ58形気動車

このうち、キについては気動車を指し、○については車種を表す記号、●については用途を、Aは車両用途・構造を、Bについては運転台による区別を表す形式番号を指し、Xは製造番号を表す。また、_は空白を表す。

 構造別記号 : 新系列気動車と同じ。
 用途別記号 : 新系列気動車と同じ。
 動力装置方式を表す形式数字 (A)
形式番号動力装置方式0 機械式、電気式（例外あり）1 - 4 液体式機関1台5 液体式機関2台6・7 大出力機関8 特急形9 試作車

 運転台による区別を表す形式数字 (B)
 特急形以外
形式番号種類0 - 4 両運転台（例外あり）5 - 9 片運転台、運転台無し
 特急形は上記の規準に則らず、「運転台の無い車両（付随車も含む）・運転台付きの車両」の順に追番で付与する。
 車両番号
 車両番号はおおむね製造順に1から番号が付けられるが、仕様や用途の違いによって番台区分されることがある。（2000番台など）

 JR四国の車両 
JR四国が所有している車両のうち、JR化後に新製された車両（電車・気動車）には、形式と車両番号が一体となった4桁の数字のみの表記が用いられており、気動車には千位が1か2の形式番号が使用されている（国鉄から継承した車両とJR他社から購入した車両、およびそれらの改造車は国鉄時代の付番方法のままである）。