買収気動車
1937年の横荘西線(のち国鉄矢島線を経て現・由利高原鉄道鳥海山ろく線)買収に伴い、同線所属の半鋼製4輪ガソリンカー1両が承継された(未接続だった同社の横荘東線は買収されず、羽後鉄道を経て羽後交通横荘線となり、1971年廃止)。
これは日本の気動車としては初期の脆弱な車両でごく小型でもあり、横荘西線では予備車もない1両のみの在籍であったため、鉄道省では使用されないまま、すぐ廃車された模様である。現車は秋田市郊外の土崎工場に太平洋戦争後まで倉庫代わりに置かれていた。
ジ1 (1928年 日本車輌本店製)→鉄道省キハ1 日本車輌が製作した初期の両運転台車で、車体両端にT型フォードエンジンのボンネットを突き出していたが、実際にエンジンが入っているのは当初から片一方の1台だけ、という奇妙な車両である。のち1933年に、横荘東線所属のジ3(1929年 日本車輌東京支店製)から玉突き流用した大型のブダKTUエンジン床下搭載仕様に改造されたが、なぜか車体両端のボンネットは(2つとも空になってしまったのであるが)ラジエーターのみを利用する形でそのまま残され、ますます奇妙な車両になった。
最終的な芸備鉄道の買収に当たって移管された車両は、地方私鉄向けとしては中型 - 大型に属する気動車が多かった。また日本車輌製造が大型気動車の開発試行期に製作した試作車両も多く含まれ、特筆すべきものが多い。特記を除きすべてボギー車。気動車の両数が多かったことから、買収後も広島-備後十日市間の旅客列車はしばらくの間、ほとんど全てガソリンカーで運行されていた。
キハ1・2 (1929年製造)→鉄道省キハ40308・40309 バスへの対抗策として日本車輌の試作気動車を導入したもので、芸備鉄道初のガソリンカー。大型ボギー車の動力にコストのかかる大出力エンジンを回避し、量産自動車用のフォードA型4気筒エンジン2台を搭載した、本格的なものとしては日本最初の2基エンジン気動車の1つである。ただし構造が複雑になり過ぎ、故障が多かった。買収に先立ち、1936年にキハ1のみフォードV型8気筒1基搭載に改造されている。
キハ3・4 (1929年製造)→鉄道省キハ5020・5021 片ボギー車。 元々は口之津鉄道の注文で芸備キハ1同様のツインエンジンボギー車として製造されたが、性能面の問題が露呈して契約を取り消され、注文流れとなったもの。日本車輌はフォードエンジンに拘るあまりかえって複雑化を招いた反省から、この返品車2両を、大型のウォーケシャ6XKエンジン1基搭載とした片ボギー式に改造、固定軸側で駆動するようにして芸備鉄道に納入した。大型エンジン1基搭載は、以後のほとんどのボギー気動車に踏襲されていく。なおこの芸備キハ1 - 4の4両は故障も多かったが、販売した日本車輌側も著しい原価割れで膨大な赤字を出した記録が残っている。
1943年の北海道鉄道買収に伴い、大型の半鋼製ボギー式ガソリンカー8両が承継された。
買収前は札幌市と苫小牧市の間を結ぶ札幌線(買収後の国鉄千歳線)の主力車として国鉄線にも乗り入れ、都市間連絡を担っていた車両群で、全車が当時流行の流線型車であった。石油統制開始後の1940年まで気動車増備を続けられたのは、沿線に海軍千歳海軍航空隊(現・航空自衛隊千歳基地)が立地しており、その関連輸送需要を増備名目にできたからである。
キハ501・502 (1935年 日本車輌製造東京支店製)→鉄道省キハ40351・40352
キハ550-555 (1936年-1940年 日本車輌東京支店製)→鉄道省キハ40360-40365 501が1段窓なのに対し、550は二段窓で車体もやや大型化されている。