磐越西線
中山宿駅を出発してさらに登り、沼上トンネルで中山峠を越えると列車は会津地方に入る。現在のトンネルは電化に備えて1967年(昭和42年)に建設されたもので、隣には1899年(明治32年)開通の旧トンネルが残されている。
沼上トンネルを出ですぐの沼上信号場を過ぎ、上戸駅に着く。上戸駅から先の区間の一部では、線路は猪苗代湖に接近し、関都駅との間には、臨時駅の猪苗代湖畔駅(休止中)がある。川桁駅付近から、列車は猪苗代盆地の中を走る。また、ここから、翁島駅付近までは直線区間が多く、列車は農地の間を快走する。猪苗代駅は、磐梯高原などへの玄関口として、多くの観光客が利用している。翁島駅から先は一転して羊腸のような曲線区間が続き、磐梯山の見える方向が刻々と変化する。磐梯町駅との間は約10 kmと長いが、ほぼ中間に更科信号場がある。磐梯町駅を出ると、列車はさらに下り、東長原駅を過ぎて、進路を南向きに変え、広田駅に着く。広田駅からは、会津盆地の中を走り、喜多方方面からの線路が西から見えてくると、やがて列車は会津若松駅に着く。
一般形客車 国鉄時代末期までオハ61、スハ32、オハ35などを中心に使用された。現在JR東日本で使用されているスハフ32 2357号も郡山客貨車区(仙コリ)時代、磐越西線で運用されている。昭和50年代前半までの臨時急行「ばんだい」も仙台鉄道管理局の一般形客車を中心に運用された。
50系 1995年(平成7年)12月1日のダイヤ改正による客車列車運転終了まで運転された。
電化区間で2008年3月14日まで使用されていた455系(2006年12月23日 郡山駅)東北色の編成が運用につくこともあった。
クロハ455-1
2015年3月まで定期運転されていた485系による快速「あいづライナー」(2016年6月18日 川桁駅 - 猪苗代駅間)
2016年8月16日まで快速「あいづライナー」に使用されていた583系(2016年8月13日 翁島駅-磐梯町駅間)
2007年6月30日より運転されていた719系(2007年8月13日 郡山駅)
2007年7月より運転されていた磐越西線塗色719系(2018年4月29日 郡山駅)
会津若松駅 - 新津駅間で使用されていたキハ40系新潟色(2010年5月5日 会津若松駅)
キハ40形とキハ47形、複数の塗色がランダムに混結して運行されていたキハ40系使用列車(2014年11月 五十島駅)
磐越西線の運用に就く只見線用キハ40系(2013年7月 野沢駅)
50系客車をけん引するDD51形ディーゼル機関車(1987年 上野尻駅)