マリンライナー
1988年4月10日の運行開始時から、1987年以降「備讃ライナー」で先行使用されていたステンレス製軽量車体の213系を引き続き使用したが、高松側の先頭車両は瀬戸大橋の眺望を望めるように新製された普通鋼製のグリーン車を連結していた。同年7月には一部の列車に普通車指定席も設けられている。折からの瀬戸大橋架橋記念博覧会などの影響による盛況に呼応して、一部列車は3両のグリーン車を組み込んだ11両編成で運転された。
2003年9月30日をもって運用を終了し、転用できないサハ213形の一部が廃車になった他は岡山支社エリア各線の普通列車運用に転用されている。
2007年2月に早島駅付近で踏切事故の被害を受けた223系5000番台が使用不能となった際、修理中の代走として、全車普通車自由席の2・77号において同年3月末まで213系の運用が復活した。
213系クモハ213形(岡山方先頭車)
213系クロ212形(高松方先頭車)
下り最終「マリンライナー77号」の運用についた213系
「スーパーサルーンゆめじ」2両とC12編成連結の11両編成
高松駅 - 坂出駅 - 児島駅 - 茶屋町駅 - 早島駅 - 妹尾駅 - 岡山駅
2003年10月1日から、高松運転所(JR四国)に所属する5000系電車(3両編成)と、下関総合車両所岡山電車支区(2022年9月30日までは岡山電車区、JR西日本)に所属する223系電車(5000番台、2両編成)が使用されている。これらの車両が、中国地方のJR在来線で民営化後に製造された初めての電車車両であった。
基本的に両車を併結した5両編成で運転されているが、早朝・深夜には5000系(69号)または223系(1‐3・71・73号)のみで運転される列車も存在する。逆に、8・10号は223系をさらに2両増結した7両編成で運転されている。
2007年6月下旬からの一時、混雑対策として網干総合車両所から223系2000番台を借り受けて、サハ223形を223系5000番台編成の中間に組み込んで3両編成とした。これにより早朝・深夜が5000系または223系のみの3両編成、日中が6両編成、ラッシュ時の一部が9両編成となり、年末年始・大型連休・お盆などの多客期の一部の列車は終日9両編成で運用されることがあった。
その後、2010年1月19日から1月23日にかけて223系は2両編成に戻され、網干総合車両所に返却された。これにより1月24日以降は9両編成が7両編成に、6両編成が5両編成に、3両編成の一部が2両編成での運転に変更された。
高松側の先頭車両は2階建て車両であり、2階および前頭部側の平屋席はグリーン車指定席、1階および後部側の平屋席は普通車指定席である。高松方のデッキはグリーン車のデッキとして扱われ、ここでの立席乗車はグリーン料金が発生する。
なお、223系のみで運転される列車は例外なく全車自由席となる。
223系5000番台
2003年度の年末年始に運転された8両編成
2009年(平成21年)3月14日:宇野線早島駅 - 久々原駅間の複線化により、「マリンライナー」の岡山駅 - 児島駅間での所要時間が1 - 2分短縮される。
2010年(平成22年)1月24日:223系5000番台編成に組み込まれていた同2000番台1両の減車が完了。
2015年(平成27年)3月14日:この日より車内改札を簡略化。
2016年(平成28年)3月26日:12号と47号が上の町駅を、68号が大元駅を通過するダイヤに変更し、所要時間が3 - 5分短縮された。
2018年(平成30年)3月17日:8号が備前西市駅に停車するダイヤに変更し、10号と12号の両数を入れ替え。
2018年(平成30年)4月10日:運行開始30周年を迎え、5000系M5編成の高松方に記念ヘッドマークが取り付けられ 、高松駅と岡山駅にて記念式典が開催された。
2020年(令和2年)5月16日:新型コロナウイルス感染症による乗客減に伴い、この日から6月12日までの間、下り19・23・27・31・35号の児島駅 ‐ 高松駅間、上り22・26・30・34・38号の高松駅 ‐ 児島駅間が運休。
2022年(令和4年)9月4日:JR西日本岡山支社「岡山デスティネーションキャンペーン」の「おか鉄フェス」の一環で、団体専用列車として姫路駅 - 宇野駅間で115系電車による「鷲羽」を復活運転。