烏山線
DE10形ディーゼル機関車
DD51形ディーゼル機関車
12系客車 1979年7月22日のミステリー列車「銀河鉄道999号」では、DE10 100号機に牽引され、9両編成で入線している。 2006年7月22日・7月23日および2007年7月28日・7月29日に、臨時快速「烏山 山あげまつり号」が上野駅 - 烏山駅間で運転。上野駅からDD51で牽引された。また、間合い運用で定期列車として烏山駅 - 宇都宮駅間に運転された。
キロ59系気動車「グラシア」
キロ40系気動車「漫遊」
1070形蒸気機関車 - 1931年時点で宇都宮機関庫烏山分庫に4両が配置。1935年ごろまで使用された。
C12形蒸気機関車 - 1934年に宇都宮機関庫に2両が配置され、1960年の無煙化まで使用された。
3170形蒸気機関車 - 1943年の宇都宮機関区烏山支区廃止以降C12形と共通で使用された。
キハ40000形気動車 - 1934年から使用開始。太平洋戦争の影響で使用中止。
キハ41300形気動車 - 1951年から1957年ごろまで使用された。
キハ10形・キハ11形気動車 - 1957年に宇都宮運転所に10両が配置され、1979年まで使用された。
キハ20形気動車 - キハ40形の配置直前に、向日町運転所と水戸機関区から各1両のキハ20形初期車が転入して使用された。1両はキハ40形投入後も予備車として残存した。
キハ40形1000番台気動車 当線に導入されたキハ40形は全車両が富士重工宇都宮製作所製の2000番台(10両、2011 - 2020)で、1979年6月から使用開始された。輸送量確保のため1986年 - 1987年に大宮工場にてトイレ撤去やロングシート化の改造を受け1000番台に改番。1006号と改造されなかった2018号 - 2020号の計4両は1986年から1990年にかけて他路線に転出した。