国鉄キハ20系気動車
キハ20形20両、キハ52形3両が承継された。
キハ52形は松山気動車区に配置されていたが、1989年までに廃車となっている。キハ20形は松山気動車区・徳島気動車区・高知気動車区に配置されて普通列車で使用され、ユニット窓化など延命工事も施工されたが、1990年の予讃線伊予北条駅 - 伊予市駅間電化に伴い、同年度内に全廃された。
関西地区では関西本線、片町線、和歌山線、紀勢本線、加古川線、播但線、山陰本線などで使用された。
片町線のキハ20形(長尾駅、1980年)
鍛冶屋線のキハ20 522(野村駅、1986年)
越美北線のキハ52形100番台は、1990年に5両が冷房化改造された。冷房装置は機関直結式のAU26タイプで、屋根上に熱交換器が設置された。車内は4箇所に冷風吹き出し口ユニットが設けられ、その箇所の荷棚が撤去されている。
機関は当初はキハ10系と同様にDMH17B形ディーゼルエンジン(160 PS)を搭載した。燃料噴射ノズルなどの改良でキハ10系より10psアップの170ps仕様とし、さらに後年その大半が180psのDMH17C形相当に改造または換装されたものがある。
台車は、初期型はキハ10系と同様の防振ゴムブロックを枕バネに使用するウィングバネ式DT19C(駆動台車)・TR49A(付随台車)を装着した。後年には増備車と同様にコイルバネ+オイルダンパを枕バネとするDT22A・TR51Aに交換されたものがある。