国鉄キハ20系気動車
車体は前面の標識灯が角型の前照灯・尾灯一体型になり、縦型エンジンで床面の高い6000形と併結運転可能なよう貫通扉と渡り板が70 mmかさ上げされ、車内の化粧板や座席モケットも暖色系に変更された。塗装は6000形と同じくスカーレットレッドとチャコールグレーに塗り分け、アクセントとして鹿島灘の白波をイメージした白線を配している。
2000形は6000形の増備に伴って1989年から1991年にかけて廃車となり、4両全車が茨城交通へ譲渡された。
茨城交通では鹿島臨海鉄道で廃車となった2000形を1990年から1992年にかけて譲り受け、キハ20形の201 - 204となった。車両番号は鹿島臨海鉄道での廃車順に付与されたため、旧番号は2002、2003、2001、2004の順となっている。塗装は入線時に茨城交通のバスと同様の白地に赤帯・青帯が入るものに変更された。ワンマン化改造は行われず、多客期を中心に運用された。
1996年には水島臨海鉄道からキハ20形キハ210を譲受し、キハ20形キハ205となった。塗装はバスと同様の白地に青・赤帯となったほか、1996年8月にワンマン化改造が施工されている。冷房化改造は水島臨海鉄道時代に施工されていた。1998年に国鉄一般色へ塗装変更された。
201 - 204は1999年から2006年にかけて廃車となった。2006年に廃車となった203は解体されず、2009年に首都圏色へ塗装変更されるとともに国鉄時代のキハ20 429の番号が表記された。
茨城交通の湊線は2008年にひたちなか海浜鉄道へ承継された。2020年4月現在はキハ205が在籍している。
2010年にいすみ鉄道にキハ52形1両が譲渡されている。大糸線で最後までイベント用に運用されていたキハ52 125は黄褐色2号+青3号の塗色のままいすみ鉄道に譲渡され、2010年12月に行われたお披露目を兼ねた撮影会で展示された後、整備とクリーム4号+朱色4号への塗色変更を受け2011年4月29日から営業に入っている。2014年3月からカラーリングが首都圏色に変更されたが、2019年6月に国鉄一般色に塗り直された。
このほか、いすみ鉄道では2013年と2014年に、いすみ300型をベースに外観をキハ20系に似せたいすみ350型・キハ20 1303を導入しているが、外観のみの再現でありキハ20系との構造上の共通性はない。
水島臨海鉄道には国鉄・JR西日本・JR四国よりキハ20形が12両譲渡され、キハ20形201 - 212となった。201 - 207は1986年から1988年にかけて国鉄または国鉄清算事業団から、208 - 210は1989年にJR西日本から、211・212は1990年にJR四国のユニット窓化改造車をそれぞれ譲受している。キハ20形の導入により、元国鉄キハ10系のキハ35形が置き換えられた。
塗装は201 - 204は国鉄一般色に準じたツートンカラーであったが、205以降は白に青帯の新塗装となり、201 - 204も新塗装に変更された。トイレは入線時に閉鎖された後に撤去、あるいは入線時に撤去された。1988年から1991年にかけて冷房化改造されている。
1995年よりMRT300形が新製投入され、同年3月末以降キハ201・207・209が廃車となった。1996年には210が茨城交通に譲渡されて同社のキハ205に、1997年には211・212が島原鉄道に譲渡され同社のキハ20形2018・2019となった。残ったのは203・204・205・208の4両で、平日ラッシュ時に運用された。
2002年9月のJR西日本赤穂線開業40周年を記念したイベントにより、キハ203が国鉄一般色に塗装変更されてJR西日本に貸し出され、赤穂線岡山 - 播州赤穂間でJR西日本のキハ58系と併結して運転された。2003年には205も国鉄一般色に塗装変更され、イベント時などに活用された。
JR東日本より譲渡されたキハ30・37・38形が運用を開始した2014年には、キハ203・204・208が廃車となった。205はその後もイベント用に残存したが、2017年に廃車となり、イベント時以外は保管されていた。
2021年8月には「国鉄水島計画」と題し、クラウドファンディングによる調達資金でのキハ205の修復、ならびにキハ37・38形の登場時塗装への復元が計画された。支援金は7日間で目標額の1300万円に達し、最終的には約2300万円が集まった。2022年にキハ205の動態復元整備が完成し、先行して登場時の塗装に復元されたキハ37 103・キハ38 104とともに同年3月30日に倉敷貨物ターミナル駅で報道公開された。
島原鉄道には1985年より国鉄のキハ20形が13両譲渡され、自社発注車のキハ20形2001 - 2003に続き、2004を欠番として2005 - 2017となった。塗装は当初は国鉄急行色の前面に「三本ヒゲ」の入る島鉄急行色であったが、1987年以降は新たな島鉄標準色(通称「赤パンツ」)が採用された。1988年から1991年にかけて冷房化改造されている。
1997年には水島臨海鉄道からキハ211・212の2両が譲渡され2018・2019となっている。窓枠はJR四国時代に改造施工されたユニット窓で、冷房化は水島臨海鉄道時代に実施されていた。
1997年には2002と2017が黄色に青屋根の「島鉄ハッピートレイン」色となり、トラ700形を連結するトロッコ列車に使用された。2002年には2011も島鉄ハッピートレイン色となった。
2002年に2016が、2004年に2013がそれぞれ国鉄一般色へ変更された。2002年には2018が国鉄首都圏色に、2005年には2006が島鉄急行色に変更された。
1992年に吾妻駅 - 阿母崎駅間で発生した正面衝突事故により、2007・2009が廃車となった。1996年からはキハ2500・2550形の新製投入に伴う老朽廃車が始まり、最後まで残った7両も2008年の島原外港 - 加津佐間廃止により全廃となった。
1987年に南阿蘇鉄道へ国鉄のキハ52形が譲渡された。キハ52 35がMT2105に改番され、当時のMT-2000形と同じカラーリングに塗り替えられたが、あくまで予備車の位置づけのためワンマン化改造はされなかった。トロッコ列車の補機も兼ねていたが、MT-3000形MT-3001の導入により1993年12月に廃車となった。
雄別鉄道のキハ49200Y形はキハ21形同型車で、私鉄初のキハ20系同型車である。1957年にキハ49200Y1 - キハ49200Y3の3両が新潟鐵工所で製造された。キハ21の計画時の形式称号であるキハ49200に雄別の頭文字であるYを付した番号である。
台車は菱枠型でTR29相当の新潟鐵工所NH38、ブレーキは直通・自動切換え式のGP-Sで、いずれも機械式気動車で実績のあるものが使用された。車体は前面貫通路があるものの幌枠はなく、トイレは設置されていない。
1970年の路線廃止後は関東鉄道へ譲渡されキハ760形761 - 763となり、筑波線(後・筑波鉄道)で1987年の廃線まで活躍した。
雄別鉄道キハ100形104・105は1962年に新潟鐵工所で製造された。キハ21形の側窓配置のままキハ22形と同様の一段上昇窓となり、トイレも設置された。台車もDT22・TR51相当のNP1A・NP2Aとなった。国鉄キハ22形に先行して蛍光灯が設置され、前照灯もシールドビームが採用された。
キハ100形106はキハ100形の増備車にして、雄別では最初で最後の片運転台車。廃止前年の1969年に新潟鐵工所で製造された。竣工図では両運転台で描かれたが実際には片運転台で落成しており、非運転台側は車掌室と郵便物収納室になっていたとされる。
1970年の路線廃止後は関東鉄道に譲渡されキハ810形811・812となり、キハ49200Y形同様筑波線に配属された。筑波鉄道に分社後、812は1986年に廃車、811は廃線まで活躍した。106はキハ813形813となったが、片運転台のため常総線に配属され、1989年に廃車となった。
羽幌炭礦鉄道のキハ22形は、1960年 - 1966年にかけて1 - 3の3両が富士重工業で製造された。国鉄羽幌線乗り入れに対応したキハ22形同型車であるが、豪雪地帯用として、前面窓に旋回窓が装着されているのが特徴であった。
1970年の路線廃止後、茨城交通へ3両とも譲渡された。羽幌時代のワインレッドに白帯の塗装は譲渡後も維持され、一時期の茨城交通湊線車両の標準塗装となった。2は2004年より国鉄旧気動車標準色を纏っていた。
茨城交通からひたちなか海浜鉄道へ承継後、2015年に引退。阿字ヶ浦駅に留置されていたキハ22 2は市民団体のクラウドファンディングによる修復で、50年以上無事故であったなどの由縁から2021年に建立された「ひたちなか開運鐵道神社」の御神体となった。
留萠鉄道のキハ2000形のうちの2両、2004が新潟鐵工所、2005が東急車輛製造で1966年に製造された。キハ22形同型車であるが便所と二重窓は装備していない。
路線廃止後、1970年に茨城交通へ譲渡された。2004は2005年より国鉄準急色、2005は2009年より国鉄急行色を纏っていた。茨城交通からひたちなか海浜鉄道へ承継後、2015年に引退。
国鉄準急色のキハ2004は2016年に平成筑豊鉄道へ再譲渡され、動態保存される予定で金田駅隣接の車両基地に保管されている。
津軽鉄道のキハ24000形は、1962年 - 1967年に24021 - 24024の4両が新潟鐵工所で製造された。
窓配置等はキハ21形に準じているが、側窓はキハ22形と同様の一段上昇窓。雄別鉄道キハ100形に酷似しているが、本形式は酷寒地仕様の設備や装備、トイレなどを省略している。2000年全廃。
小湊鉄道のキハ200形は、1961年から1977年にかけて201 - 214の14両が日本車輌製造で製造され、キハ20系の設計で製造された中では一番遅くまで増備が続いた。
国鉄千葉駅までの直通運転に対応するためキハ20形に準じた設計であるが、便所はなく扉間の2段窓が6個、座席はロングシート、前面も前照灯が前面窓上に2灯が独立してあるなど京成系の独自色が出ている。最終グループではユニット窓仕様となったものの、機関は保守部品共通化の見地からDMH17C形で首尾一貫した。国鉄車とも併結及び統括制御が可能である。
1978年にキハ5800形が運用離脱してから2021年に譲渡車のキハ40系が運用開始されるまでは房総里山トロッコ号を除く同社の全定期列車が本系列で運転されていた。2020年にJR東日本から譲渡されたキハ40系と編成を組むこともある。
島原鉄道のキハ20形2001 - 2003はキハ20形同型車で、国鉄線直通乗り入れ運転に備えて1958年に製造された。
2001・2002は日本車輌製造製で国鉄の0番台車と同じDT19C・TR49C装着のバス窓車。2003は帝國車輛工業製で200番台車と同じDT22A・TR51A装着の2段上昇窓車。いずれも国鉄車とは異なり便所が設置されていない。塗色は新製時は栗色とクリームの塗り分けに白帯だったが、後に国鉄急行色に準じた塗色の前頭部に3本ひげの入る島鉄急行色となった。
2008年初の時点では2003のみが在籍していたが、2008年4月1日に島原外港駅(現在の島原港駅) - 加津佐駅間が廃止されたことにより廃車となった。
留萠鉄道のキハ1100形1103はキハ21形類似車で、1959年新潟鐵工所製。側窓配置はキハ21形に準じるが、前面はキハ1000形に続いて湘南型とされた。路線廃止後、茨城交通(現・ひたちなか海浜鉄道)へ譲渡。1991年廃車。
定山渓鉄道のキハ7000形7001 - 7003は、国鉄札幌駅への乗り入れに備えて1957年に製造された。
客用扉を両端に寄せた翌1958年製造開始のキハ22形に近い側窓配置とキハ20系に準じた基本構造を備えるが、前面は湘南形の2枚窓構成で便所はなく、メーカーである日立製作所笠戸工場のオリジナルデザインである。1958年に増備されたキハ7500形7501は、前面はキハ7000形と同様であるが、側窓配置がキハ21形に準じたものとなった。
国鉄線内は国鉄キハ08系気動車などとの併結あるいは単独で、定山渓鉄道線内はエンジンをアイドリングさせたまま電車に牽引されて運用された。1969年の路線廃止後はキハ7501を含めて全車が他社に譲渡されることもないまま解体処分されている。
JR東日本で運用を終了したキハ52形においては、2000年代から2010年代にかけてミャンマーとフィリピンに合計24両が輸出された。
ミャンマー国鉄には2007年11月ダイヤ改正で運用を終了したJR東日本盛岡車両センターのキハ52形17両が譲渡され、2007年から2008年にかけてミャンマーへ輸出された。現地では屋根高さを下げるなど現地事情に即した改造が行われ、塗装もミャンマー国鉄標準のクリーム色と朱色のツートンカラーに変更された。
当初はヤンゴンを中心に運用されたが、保守整備が困難な現地事情から2010年代には運用離脱が相次いだ。キハ40系列など後継車が投入されると地方へ転出した車両もあったが、機器不調を理由に運用を外れる例が多くなり、稼働車が事実上消滅している。運用最末期の2018年にはRBE.5013(元キハ52 146)がネピドー近郊で運用されていた。
フィリピン国鉄には2009年3月14日のダイヤ改正で運用を終了し、2011年まで保留車として在籍していたJR東日本新津運輸区のキハ52形7両が譲渡された。塗装は3両(122・127・137)が国鉄一般色、4両(102・120・121・123)が新潟色で、2011年9月にフィリピンへ輸出され2012年に竣工している。現地では投石による窓ガラス破損防止用の金網の設置、客用扉の窓を鉄板に交換するなど現地事情に即した改造が実施された。
国鉄一般色の3両は137・127・122の組成で2012年にマニラ近郊で運用を開始し、現場では車体色から「キハオレンジ」と通称された。当初は自走であったが、2017年2月よりエンジン稼働ながらディーゼル機関車牽引に変更された。
新潟色の4両のうち3両は2012年に紺色と金色帯の塗装に変更され、121・120・102の3両編成を組成し、現地で「キハブルー」と通称された。2013年からはナガに転属したが、最末期はエンジン故障などからディーゼル機関車が連結されていた。2016年に元関東鉄道のキハ350形(元キハ35系)により置き換えられ、ナガ機関区で留置されている。
残る新潟色の1両(123)は踏切事故が相次いだため竣工から7ヶ月で運用を離脱し、新潟色のままカローカン車両工場で留置され、部品取り車となっている。
各地に保存車が存在する。本系列は大量淘汰の時期が特定地方交通線の転換と重なっており、廃止もしくは第3セクター化された特定地方交通線で使用されていた車両が保存されているケースも多い。