関東鉄道キハ300形気動車
それまでの常総線では、自社で新製された車両のほか、日本各地の鉄道から譲受した雑多な気動車が使用されており、一部からは「気動車の見本市」と評される程であったが、それらの車両は形式により車体長や扉数が異なるなど旅客取り扱い上問題を抱えていたほか、老朽化や機器の不統一によって車両の保守上も非効率な面が大きかった。
そこで、関東鉄道は日本国有鉄道清算事業団からキハ35系気動車を大量に購入し、同線の旧型車を一掃することとした。それによって登場したのがキハ300形(旧キハ30形)およびキハ350形(旧キハ35形・キハ36形)である。
また、国鉄キハ35系導入の背景には、1987年4月に廃止された傍系の筑波鉄道から移籍となった、旧国鉄のキハ30形 (301) の存在がある。全長20m級の3扉ロングシート車である同車は、常総線の輸送事情に合致した車両であった。さらに、同年の国鉄分割民営化によって国鉄清算事業団経由で同系車が安価かつ大量に調達できる状況であったことも、大量導入につながる要因となった。
本形式が元々装備していたDMH17H形ディーゼルエンジンは非力な上、保守用部品の入手も困難になってきていたため、1993年(平成5年)から1996年まで新潟鐵工所製のDMF13HZ (230ps) に換装された。キハ100形2両(101・102)、キハ300形4両(301・303・305・3016)およびキハ350形10両(351 - 354・358・3511・3518 - 3521)の計16両に対して行われている。それに伴って変速機がDF115A(湿式多板クラッチ)に統一された。従来はTC2A(乾式単板クラッチ)も併用されていたが、機関換装の際に強化改修が必要だったことと製造メーカー(神鋼造機)の撤退により部品入手が困難になっていたために行われたものである。