水島臨海鐵道

• 西埠頭線：三菱自工前站－西埠頭站 0.8公里（貨物線，2016年7月15日廢除[4]）

截至2021年7月，有柴聯車11輛、柴油機車4輛，合計15輛列車運行中。

• MRT300 x6
• KiHa 30 x1
• KiHa 37 x3
• KiHa 38 x1

1995年由於購自國鐵、JR西日本和JR四國的KiHa 20型逐漸老化，因此水島臨海鐵道向新潟鐵工所訂購6輛NDC型柴聯車，型號訂為MRT300。MRT300型最高速度95km/h，全長21.3m、高3.98m、寬3.14m，定員149人，是各款NDC柴聯車中長度最長的。塗裝301、302為白底帶水藍色線條，303~306為象徵水島臨海鐵道的淺藍底色帶向日葵圖案，被稱為「向日葵號」。2020年為紀念開業50周年，303號車改為紅色和紺色塗裝。[5]

2013年水島臨海鐵道為了完全汰除KiHa 20型，购买了6辆原JR东日本久留里线使用，於2012年12月退役的KiHa 30 、 KiHa 37和KiHa 38型柴聯車。[6] 这些車輛於2014年5月12日开始服務。[7]塗裝KiHa 30使用國鐵塗裝顏色，KiHa 37型101、102號車為象徵水島臨海鐵道的淺藍底色帶水藍色線條，103號車於2021年12月重新塗裝為國鐵赤11號色[8]，KiHa 38型也在2022年2月重新塗裝為最初在八高线運行的紅、白塗裝「八高色」。[9]

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  MRT300形301・304（倉敷市駅 - 球場前駅間、2007年10月）
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  MRT300形303（50周年記念塗装色）
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  キハ30形100（国鉄色）
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  キハ37形101・102（水島臨海色）
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  キハ37形103・キハ38形104（国鉄標準色）
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  キハ37形103（赤11号）
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  キハ38形104（八高線色）

• DE70 x1（701）
• DD50 x2（501和506）
• DD200 x1（601）

DE70型為1971年川崎重工製造70噸柴油机车，與日本國鐵DE11型柴油机车同款，除水島臨海鐵道路線外，也駛入JR山陽本線將貨物牽引至岡山貨物總站。DD50型為川崎重工和日立製作所製造50噸柴油机车，506號於1966年6月製造，501號於1968年2月製造，目前用於港東線貨列牽引，或貨物站調車作業。

DD200型即JR貨物DD200型柴電機車，川崎重工製造，2021年6月3日水島臨海鐵道宣布購入一輛該款機車，2021年6月試運行，7月2日正式開始使用，[10]9月開始取代DE70型將貨列牽引至岡山貨物總站的任務。

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  DE70形701号 （倉敷貨物總站、2014年6月）
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  DD50形501号（水島 - 東水島、2009年10月）
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  DD200形601号（東水島、2021年9月）

1951年11月水島工業都市接收國鐵讓受的柴聯車，編號為KiHa 305型，使用至1973年報廢。1958年倉敷市交通局接收國鐵讓受的2輛KiHa 04型柴聯車，編號為KiHa310型311、312號，使用至1974年報廢。1969年再接收國鐵讓受的1輛KiHa 07型柴聯車，編號為KiHa320型320號；1973年接收片上鐵道讓受的1輛KiHa 07型柴聯車，編號為KiHa320型321號，2輛KiHa 07型柴聯車使用至1980年報廢。

1968~1972年之間接受夕張鐵道讓渡4輛，1955年新潟鐵工所製夕張鐵道KiHa 300型柴聯車，編號KiHa 300型301~304，302號車1972年事故報廢，其餘3輛1978年讓予岡山臨港鐵道。1976~1980年之間水島臨海鐵道接收7輛國鐵KiHa 10系10型，編號KiHa 35型[11]351~357號，因引入KiHa 20型柴聯車，KiHa 35型於1987~1989年間報廢。

因KiHa 35型老舊，水島臨海鐵道於1986~1991年間向國鐵、JR西日本和JR四國購買12輛KiHa 20系20型柴聯車，編號201~212號。1988年加裝空調。201、202、206、207、209~212號於1995~2002年間除役。2014年因車輛老舊，計畫完全汰除，205號車在2017年3月19日最後一天運行後退役。 [12]210號於1996年讓予茨城交通 (之後的常陸那珂海濱鐵道)，211、212號於1997年讓予島原鐵道，2002年9月1日赤穗線全線開通40周年記念，曾將203號借予JR西日本使用。

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  岡山臨港鉄道 キハ7001（原水島臨海鐵道キハ303，1984年）
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  水島臨海鐵道キハ35形354（水島站，1985年）
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  水島臨海鐵道キハ20形203・205（国鉄色）（倉敷市駅 - 球場前駅間，2007年10月）
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  水島臨海鐵道キハ20形208・204（水島臨海色）（倉敷市駅 - 球場前駅間，2012年5月）

DD50型503、504號曾在西岡山站受JR貨物委託擔任調車作業，常駐該站，1991年該委託結束後，2輛機車亦報廢。505號為1962年川崎重工製造，2013年報廢。為了取用零件曾購買岡山臨港鐵道DD1352號機，以及JR四國DE10型1086号機。

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  為了取用零件自岡山臨港鉄道購入的DD1352（1985年頃）
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  留置倉敷貨物總站的DE10型1086号機和DD50型504号機，之後報廢。（2012年4月8日）
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  DD50形505号機（倉敷貨物總站，2009年3月）

水島臨海鐵道曾經使用機車牽引客車方式運營。