JR西日本287系電車
福知山電車区には、基本編成(FA編成)の4両編成×7本(FA01 - FA07編成)と、付属編成(FC編成)の3両編成×6本(FC01 - FC06編成)の合計46両が所属している。
2010年11月29日に最初の編成(4両編成+3両編成)が近畿車輛を出場し、試運転を行った。その後、東海道・山陽本線向日町操車場 - 網干駅間や、山陰本線京都駅 - 城崎温泉駅間、北近畿タンゴ鉄道(現在のWILLER TRAINS)などで試運転が行われた。
2011年2月15日には4両編成が、同年2月22日には2編成(4両編成+3両編成)が近畿車輛を出場し、試運転を行った。
2011年3月12日のダイヤ改正で、25両(FA編成4本、FC編成3本)が以下の列車で営業運転を開始し(「こうのとり」は3往復のみ)、同年6月1日に21両(FA編成3本、FC編成3本)が追加投入された。
2016年3月26日のダイヤ改正で、福知山電車区の289系の運用が「こうのとり」に集約されたことに伴い、「きのさき」と「はしだて」と「まいづる」のJR西日本所属車はすべて本系列に統一された(「はしだて」と「まいづる」で運用されているKTR8000形はWILLER TRAINSの車両(保有は北近畿タンゴ鉄道)である)。
2018年3月17日のダイヤ改正で、「きのさき」「はしだて」各1往復が289系の運用になり、「こうのとり」の本系列の運用が2往復から5往復に増加した。
2019年3月16日のダイヤ改正で、「こうのとり」の本系列の運用が5往復から6往復に増加し、「きのさき」の本系列の運用が9往復から8往復に減少した。
2016年4月1日現在の配置区所と運用線区は以下のとおり。
2015年10月31日より、「くろしお」の381系が289系に置き換えられたが、289系は従来の287系の運用を担当、これにより287系は従来の381系の運用を担当することになり、白浜駅 - 新宮駅間での運用を開始した。
2017年8月5日にHC605編成がアドベンチャーワールドの風景をラッピングした「パンダくろしお『Smileアドベンチャートレイン』」となり、臨時列車「くろしお95号」として運転を開始した。同年8月6日以降は「くろしお」の定期列車で運用を開始した。なお、運行期間は当初は2019年11月までの予定だったが、後に2023年冬まで延長された。2019年12月にはHC601編成が同様のラッピングとなり2編成での運行となり、3・6・25・26号に投入されている。更に2020年からはHC604編成が「パンダくろしお『サステナブルSmileトレイン』」のラッピングとなり、同年7月23日から運行を開始した。