下関総合車両所
35系客車(5両) SLやまぐち号用。2017年(平成29年)6月6日付で新製配置された。
キハ47形気動車(2両) 「etSETOra」用の7000番台2両編成1本が配置され、呉線で運用されている。
キハ120形気動車(10両) 0番台3両、300番台7両が配置されている。全車がワンマン運転に対応している。 芸備線(備後落合 - 広島間)、福塩線(府中 - 塩町間)で運用される。芸備線は備後落合 - 三次間での運用が基本で、三次以南は出入区を兼ねた2往復のみ。
キハ47形7000番台「瀬戸内マリンビュー」(現・etSETOra)
etSETOra
F編成は京阪神地区への221系投入により余剰となった京都総合運転所や日根野電車区からの転入車で、2008年から2010年にかけて転入。 P編成は京阪神地区への225系投入により余剰となった網干総合車両所宮原支所と吹田総合車両所日根野支所から転入車で、2012年に転入。 自動解結装置・高速対応の撤去が行われ、クハ111形のトイレはカセット式から汚物循環処理装置へ交換された。 山陽本線(瀬野 - 岩国間)・呉線(広 - 海田市間)・可部線で運用されていたが、2019年3月16日のダイヤ改正で定期運用を終了した。 P編成は2019年2月までに岡山電車区へ転出、F編成は2019年1月に廃車され、配置が一旦消滅したが、2022年10月組織変更により、岡山電車支所にB編成が現在配置されている。
117系電車 2015年4月時点では下関に4両編成(C編成)5本が配置されていた。100番台と300番台で、山陽本線(新山口 - 下関間)で運用されていた。臨時列車などで新山口以東でも運行されることがあった。 JR九州からの乗り入れ廃止に伴う車両不足を補うために貸出扱いで転入し、2007年(平成19年)11月以降正式配置となっていた。100番台の3本は2015年8月・10月に岡山電車区へ、300番台の2本は2015年11月・2016年1月に吹田総合車両所日根野支所新在家派出所へ、それぞれ転属して一旦配置が消滅したが、2022年10月組織変更により、岡山電車支所にE編成が現在配置されている。そのE編成も2023年7月に定期運用が無くなった。
153系電車 山陽本線用。1983年(昭和58年)運用終了。