肥薩おれんじ鉄道線
海風 新八代駅 - 八代駅 - 日奈久温泉駅 - 佐敷駅 - 水俣駅 - 出水駅 - 阿久根駅 潮彩 川内駅 - 阿久根駅 - 出水駅 - 水俣駅 - 佐敷駅
八代駅と川内駅でJR線から接続を取るダイヤが設定されているため運行間隔は一定していないが、おおむね1時間あたり1本程度の運転である。八代駅 - 川内駅間全線を通しで運転する列車のほか、始発・最終を中心にして車庫のある出水駅発着の区間列車が八代方面・川内方面に多数設定されている。区間列車はこれ以外にも毎日運転で早朝6時台の米ノ津発隈之城行きの列車が1本、8時台に八代駅 - 肥後高田駅間の列車が1往復設定されているほか、平日のみの運用として5時台に出水発隈之城行、6時台に隈之城発米ノ津行と折り返しの7時台米ノ津発野田郷行、夕方の米ノ津発川内行が1本ずつそれぞれ設定されている。この平日朝の米ノ津駅発着列車は2005年3月1日のダイヤ改正で出水商業高等学校の通学利便のため米ノ津行きの列車が新設され、2011年3月14日からは折り返しの列車が設定された。さらに沿線の学校通学生へのアンケート結果を元に、2018年3月17日からは早朝6時台に八代発西出水行下り列車1本(折り返しの上り列車となる西出水 - 出水間は回送)が新たに設定され沿線高校への通学の利便性が向上した。
運転区間と時間を大幅に変更して3便から4便に増発し、1号は出水駅発新八代駅行「ブレックファスト」、2号は新八代駅発川内駅行「スペシャルランチ」、3号は川内駅発新八代駅行で前半(川内駅 - 出水駅)「ライトミール」、後半(出水駅 - 新八代駅)「サンセットディナー」、全区間「クルージングディナー」、4号は新八代駅発出水駅行「おれんじバー」となった。3号前半「ライトミール」は軽食(アフタヌーンティー)と昼食(ランチ)が選択できる。また4号「おれんじバー」は原則として金曜日のみ運転で食事は提供されず、アルコール類を含むワンコインドリンクとおつまみのみが提供される。
車両検査の実施に伴い2016年1月1日から3月24日までは運休となり、3月25日から運行を再開した。
2020年11月19日よりD&S(デザイン&ストーリー)列車第12弾として運行を開始した観光特急「36ぷらす3」の乗り入れを開始した。「赤の路」として毎週木曜日のみ運行。「36ぷらす3」自体は10月16日より運行を開始していたが、同年7月の豪雨災害により八代 - 佐敷間が長期間不通となっていたため11月1日の全線運転再開まで乗り入れが見送られていた。当路線に観光型電車が走るのは初めてで、JR九州787系電車が乗り入れたのは2004年3月12日ダイヤ改正以来16年ぶりのことである。また、この列車は種別は「特急」として運行されており、JR九州からの乗り入れ列車ではあるが肥薩おれんじ鉄道に初めて「特急列車」が誕生した形となった。八代駅を午後に出発し、牛ノ浜駅で長時間停車してマルシェやおもてなしを受けた後、夕方前に川内駅に到着するダイヤとなっている。なお、この列車は肥薩おれんじ鉄道の運転士は乗務に入らず、JR九州の運転士が乗務している。代わりに肥薩おれんじ鉄道からJR九州に車両使用料を支払っている。
かつて当線の区間で運行されていた特急「つばめ」のリバイバルトレインとして、2021年12月11日 - 12月12日に博多 - 鹿児島中央間で運行された。「JR九州 旅行の窓口」への事前予約制の団体専用列車であったが、途中から「特急つばめ・西鹿児島」「特急リレーつばめ・博多」の方向幕を表示して運行された。車両は南福岡車両区所属の787系BM-13編成(6両編成)が使用され、車内ではJR九州や肥薩おれんじ鉄道営業部による特別車内販売が行われたほか、車内放送で「寝台特急はやぶさ」「急行えびの」「快速錦江」など現在では消滅した列車の乗り換え案内が行われるなど、当時の放送が可能な限り再現された。
その後、2022年7月16日 - 7月17日にも787系つばめデビュー30周年を記念して特別団体列車『787系つばめ30周年記念号』が博多 - 鹿児島中央間で運行された。こちらは同じ南福岡車両区所属の787系BM-5編成(6両編成)が使用され、上記の『リバイバルつばめ』の再現はもちろん、デビュー当時の客室乗務員(つばめレディ)による車内販売や車内放送も行われた。