国鉄キハ37形気動車
前述の通り3両が導入され、2014年(平成26年)3月末から営業運転を開始する予定と発表していたが、当初の予定より遅れて同年5月12日より運用を開始した。2019年(平成31年)3月改正ダイヤでは、三菱自工前・水島 - 倉敷市間を平日朝2往復・夕方3往復運行している。
導入にあたって、各車両は以下の通り改番・塗色変更されている。「水島色」は同社のMRT300形のクリームホワイトの部分を水色に変更した、独自の塗装となっている。また、103はこれまで登場以来塗装されたことのなかった朱色4号とクリーム4号による「国鉄標準色」(一般気動車色)とされ、トイレの使用停止措置が取られた上でキハ38とペアを組んでいる。2021年12月には103がキハ37登場時の赤11号に再塗装されて運用を開始した。
キハ37 1003 → キハ37 101 (水島色)
キハ37 1002 → キハ37 102 (水島色)
キハ37 2 → キハ37 103 (国鉄標準色→赤11号)
水島臨海鉄道キハ37-101・102(水島色)
水島臨海鉄道キハ37-103(国鉄標準色)
1と1001の2両が大阪鉄道管理局管内の姫路第一機関区に、2、1002、1003の3両が千葉鉄道管理局管内の佐倉機関区木更津支区(現・幕張車両センター木更津派出)に配置された。
前者は1983年(昭和58年)2月21日 から、後者は同年2月14日から営業運転を開始した。