国鉄キハ40系気動車 (2代)
1987年から1988年、および1995年に前述のキハ40形1000番台6両を含む計26両にサブエンジン式のAU34による冷房化改造が実施されている。床下の熱交換器を撤去して冷房装置を搭載するもので、1987年から1988年にかけて改造された車両は室内熱交換器を床下に設置する方式、1995年に改造された車両は荷棚部に室内熱交換器を設置する方式である。その後1995年以降、南秋田運転所、小牛田運輸区、新津運転所の計113両は機関直結式のAU26J-Aによる冷房化改造が実施された。
500番台にC-DMF14HZBを搭載。2両(576・577 → 5501・5502)が改番されたが、のちに5502はワンマン運転設備を付加して後述の5800番台に再改番され、5501は2015年12月に廃車され、ミャンマーへ譲渡。廃区分となった。
キハ40 1008:1991年8月に、高崎運転所のキハ40 2087を改造。他の1000番台と異なり旧トイレ部には他の客室窓と同様のユニット窓が設けられている。また、高崎時代にAU34を搭載して冷房化されており、室内はクーリングユニットではなく天井に冷房用ダクトが設けられている。水タンク横の通風器が残る他、床下機器配置も異なっている。機関は燃料直噴式へ改造(DMF15HSA-DI、出力230 PS / 1600 rpm)された。
キハ40 1009:1995年12月に水郡線営業所のキハ40 2139を改造。水郡線時代にAU34による冷房化とワンマン化改造を受けた為、1008同様に水タンク横の通風器が残っている他、室内も冷房用ダクトが天井に設けられている。ただし旧トイレ部の窓はトイレ時代の小窓のまま固定化されており、ワンマン化時期の関係で外部スピーカーと乗降口案内表示器の位置も他車と異なる。機関は原形のまま。2017年(平成29年)に錦川鉄道へ譲渡された。
キハ40 2011 - 2017・2087・2139 → 1001 - 1009
キハ40 1003 屋根上の水タンクは撤去済み
キハ40 1003「一般気動車色」
キハ40 1005「首都圏色」(2017年1月)
烏山線仕様の1000番台の車内。旧トイレ部分は固定式の小窓になっている。
0番台にC-DMF14HZBを搭載した2両(3・4 → 5001・5002)。2015年3月に廃車されミャンマーへ譲渡。廃区分となった。
1999年に5500番台にワンマン運転設備を付加して再改番(5502 → 5802)したもの。5802のみ。2015年7月に廃車され、ミャンマーへ譲渡。廃区分となった。
指宿枕崎線で運用する本系列に対し、降灰対策のためバス用独立機関式クーラーのトヨタ2Jと自動車用車内放熱器のRH21を用いたAU34による冷房化を、1986年(昭和61年)から1987年(昭和62年)にかけてキハ40形5両およびキハ47形10両に実施した。
1000番台にC-DMF14HZBを搭載した3両(1027・1109・1110 → 6001 - 6003)。2015年3・4月に廃車されミャンマーへ譲渡。廃区分となった。
キハ48形
1500番台にC-DMF14HZBを搭載。17両(1515 - 1519・1523 - 1531・1536 - 1538 → 6501 - 6517)がこの番台となったが、のちに14両がワンマン運転設備を付加して6800番台に再改番され、6501・6502・6517の3両が残った。2015年7・12月に廃車され、いずれもミャンマーへ譲渡。廃区分となった。
主に東北地方を対象とした寒地仕様で、1977年末から製造された。デッキ付きで上段下降・下段上昇式のユニット窓と空気ばね台車を装備する。1982年までに94両 (501 - 594) が製造された。
初期に製作された501 - 520はDT44・TR227台車を装備し、車内の化粧板は淡緑色である。521号車以降は窓の配置や座席配置が変更され、車内の化粧板がクリーム色系、台車がDT44A・TR227Aに変更され、スカートの形状も変更された 。
JR九州には、キハ40形2000番台36両と、キハ47形0番台61両、500番台2両、1000番台41両、1500番台2両の計106両、合わせて142両が承継された。2012年にJR四国で廃車されたキハ47形2両(0番台1両・1500番台1両)を譲り受けている。廃車は、1993年の日豊本線竜ヶ水駅の土石流災害で被災したキハ40形2両のみだったが、2019年より置き換えが開始され、新型車両の導入により改番していない車両の廃車が進んでいる。2023年時点で106両を所有し、九州島内各地で運用されている。
本系列に対して初めて冷房改造が行われたのが九州であった。民営化後も1987年から1989年にかけて全車に対して冷房改造が実施された。国鉄時代はバス用の装置を転用したサブエンジン式のAU34、民営化後はAU34を改良したAU600Kを搭載した。現在は屋根上の通風器が撤去されている。ワンマン改造は、大多数に対し施行済みであるが、線区の事情に応じて内容が異なる。また、機関出力向上は1990年から数種の方法で行われており、それぞれ新形式または新番台区分となった。
JR九州キハ47形(一般仕様車)
キハ47形8076 アクアライナー(香椎線)色
キハ40形8099 日南線色
キハ47形9048 追加設置の機関直結冷房
キハ47形9048 LED方向幕
キハ47形9031 LED方向幕
形式は両運転台のキハ40形、片運転台で両開き扉のキハ47形、片運転台で片開き扉・デッキ付きのキハ48形の3形式が登場している。酷寒地用(北海道用)、寒地用、暖地用の番台区分に加えて便所の有無による番台区分もあり、合計で13種類の仕様が存在する。
1997年3月の秋田新幹線開業に伴い、1990年から五能線で運転されていた50系客車による眺望列車「ノスタルジックビュートレイン」に代わる観光列車として「リゾートしらかみ」(秋田 - 弘前・青森間)が新たに設定され、本形式が改造されて導入された。
「リゾートしらかみ 青池編成」 → 「クルージングトレイン」
当初は名称が存在しなかったが、2003年の「橅編成」の登場に伴い、「青池編成」と命名された。
キハ48 533・540・1521・1543を改造したもので、いずれも原番のままである。1・4号車の533と540は展望ラウンジ付きの座席車(回転リクライニングシート)、2・3号車の1521と1543は6人または4人用の簡易個室車とし、同時に冷房装置 (AU26J-A×2) を搭載、機関をDMF14HZ (300 PS / 2,000 rpm) に換装している。
外観では、1・4号車の前頭部形状を高運転台・半流線型の非貫通構造に変更し、前照灯をHIDとした。併せて全車の側窓を拡大してブロンズガラスの固定窓とし、眺望を存分に楽しめるように配慮された。この意匠は以降の「リゾートしらかみ」編成およびJR東日本の本系列改造ジョイフルトレインにも継承されている。塗装は白神山地の白、日本海の深青をイメージした塗り分けとしている。2006年3月18日のダイヤ改正を前に3両編成に短縮され、抜かれたキハ48 1521は「くまげら編成」に転用された。
1981年にキハ48形8両(555 - 558・1546 - 1549)が新製配置された。1988年春からは釜石線向けにキハ40形2両(523・524)が配置。1991年にキハ110形が配置されると他区へ転属となった。花輪線で運用されたほか、1991年までは釜石線・山田線でも、1982年までは田沢湖線でも運用された。
暖地向け仕様で、金属ばね台車装備。便所付きの0番台車は1977年上期に製造が開始された。1983年までに193両 (1 - 193) が製造された。便所なしの1000番台車は1978年から製造が開始された。1982年までに134両 (1001 - 1134) が製造された。この暖地向けキハ47形327両が本系列の最大グループである。