相模線
キハ20形 1958年にキハ20 206-211の6両が新製配属されるも、209・210を残して早期に転出。1976年にはキハ20 281が転入するも1981年前半に一旦当線においては形式消滅。その後キハ20 56が1981年後半に転入し、1982年まで運用された。
キハ30形・キハ35形・キハ36形 気動車において地域別のカラーリングを採用したのは、1986年に当線で運用されていたキハ30 25に対して、クリーム1号地に青20号の帯というデザインが施されたものが初めてである(このカラーリングは、茅ケ崎駅の乗り換え専用跨線橋の内装デザインにも使われている)。1991年の電化完成で運用を終了した。寒冷地仕様の500番台車(車号は下記参照)、及びステンレス車のキハ35 904が1991年まで運用されていた。 キハ36形は2・3・37の3両のみ配属。 キハ30 41・42・67・77・97の5両は当線新製配属車両である。また、キハ30 26は福井機関区配属時代に正面左側に気笛増設工事が行われ、外見は気笛のシャッターが残されていた。 寒冷地仕様の500番台車で当線に転入した車を以下に示す。 キハ30 505・506、キハ35 513-520・524・531 1991年まで運用されていた車両のうち、キハ30 62はいすみ鉄道国吉駅に保存され、キハ30 100は水島臨海鉄道に譲渡されて運用されている。この2両は当線電化後に久留里線へ転属し、2012年の車両置き換えまで運用されていたものである。
キハ26形400番台 キハ26 428の1両のみ配属。
寒川駅 (0.0km) - 西寒川駅 (1.5km) - 四之宮駅 (2.0km)
寒川駅 (0.0km) - 川寒川駅 (0.9km) (貨物線)
各年度の平均通過人員(人/日)は以下の通り。
1987年度から2007年度にかけて平均通過人員が急激に増加していた。1987年度の平均通過人員を100とした場合、2021年度は253であり、JR東日本が運営する路線の中では最大である。