山形新幹線車両センター
キハ80系気動車 1965年(昭和40年)10月から1968年(昭和43年)9月まで上野 - 山形・会津若松間特急やまばとの車両として17両配置。食堂車不連結のためキシ80の配置はなかった。特急やまばとの電車化に伴い転出。
キクハ45形気動車 1961年(昭和36年)から1966年(昭和41年)まで1両 (1) が配置。鋼体化客車を気動車に改造した異端車。長井線の通勤通学列車および、山形 - 赤湯間の早朝・深夜発着の送り込み列車に使用。
DD51形ディーゼル機関車 1968年から1976年(昭和51年)まで最大18両が配置され、当時非電化だった奥羽本線山形以北の旅客・貨物列車の牽引に当たった。