SLやまぐち号
2017年(平成29年)9月2日の運行分から、専用客車である35系5両編成が使用されている。SL全盛期の雰囲気を再現するために、1920年代から30年代にかけて国鉄で使用されたマイテ49形・オハ35形・オハ31形を再現するべく新たに製造された車両で、SLの音や煙を体感できるように開放式展望デッキや開閉窓、SLを体験・学べるフリースペースを設置し、車椅子といったバリアフリー対応、ベビーカー置き場、温水洗浄機能付きトイレなどにより快適性を向上させている。
編成はマイテ49風客車は2+1列のグリーン車、それ以外の客車は普通車指定席となり、グリーン車1両・普通車指定席4両で組成されることになる。蒸気機関車牽引列車(SL列車)におけるグリーン車の設定は、JR東日本が定期運行を行っている「SLばんえつ物語」に続き、2例目となる。
運行開始から、客車の牽引には梅小路運転区所属のC57 1が使用される。同機が故障や検査などで使用できないときは、予備機であるD51 200が使用される。また、この2両が重連で牽引することもある。なお、D51 200は本線復帰のために修復されており、2017年(平成29年)に本列車の予備機として投入された。
SL現役時代、山口線ではC57形は使用されておらず、C58形やD51形、D60形などが使用されていた。山口線は勾配が続き、トンネルも多いため、煙突に集煙装置が取り付けられていたが、C57 1も入線に当たって、現役時代は取り付けられていなかった集煙装置が取り付けられた。これにより、同機は大きく形態を崩すこととなったが、乗務員の労働環境改善に配慮するため、致し方ないものとされた。
しかし、先述の様々な問題面を解決し、2003年(平成15年)ごろより定期的に集煙装置を取り外しての運行が度々行なわれるようになった。現在では現場側から使用しない方向性もあり、同装置は梅小路運転区に返却され、2012年(平成24年)からは集煙装置を外した状態での通年運行が定着している。
「DLやまぐち号」としてDLでの牽引となるときは、下関総合車両所運用検修センター所属のDD51形(現在はDD51 1043)、またはDE10形の重連が使用される。また突発的なSL不調時および故障時にも、DD51形が補助機関車(補機)としてSLの次位に連結されたり、代理で牽引したりすることがある。