一畑電車に在籍する車両は、一部を除き、かつて関東・関西の過密なダイヤの中を第一線で走っていた名車達です。今は田園風景の中を、のんびりポタポタと走り、地域の足として頑張っています。

5000系　【車輌形式：デハ5001・デハ5100】

1998年（平成10年）に入線した、元京王電鉄5000系の車両。一畑電車では最新の車両です。平日は通勤客の足「スーパーライナー」として活躍していますが、休日になると出雲大社と松江しんじ湖温泉を結ぶ「出雲大社号」に変身します。

京王電鉄と一畑電車では線路の幅が異なるため、台車（車輪部分）を営団地下鉄（現・東京メトロ）のものに、さらに座席シートを小田急電鉄のものに付け替えて使用しています。

2100系　【車輌形式：デハ2100・デハ2110】

京王電鉄（東京都）に所属した、元京王5000系の車両です。昭和38年（1963）～昭和44年（1969）にかけて製造され、通勤電車としては日本で初めて冷房を導入した車両です。「関東の名車」と言われ、性能やデザインの良さから、デビューの翌年には鉄道友の会から「ローレル賞」を受賞しています。

一畑電車へは1994年（平成6年）に入線、ワンマン対応の改造を受け走り始めました。京王電鉄と一畑電車では線路の幅が異なるため、台車（車輪部分）を営団地下鉄（現・東京メトロ）のものに付け替えて使用しています。一畑電車にとっても初の冷房車導入となり、入線当初は利用者から大変喜ばれました。

富士急行（山梨県）、伊予鉄道（愛媛県）、高松琴平電鉄（香川県）でも出自を同じくする兄弟車が活躍しています。

3000系　【車輌形式：デハ3001・デハ3010】

1996年（平成8年）に入線した、元南海電鉄21000系の車両です。紀州の山々を走る南海電鉄時代は、平地・山地両用の車両として活躍し、急勾配・急カーブに対応した性能から「ズームカー」と呼ばれていました。

3008号車・3018号車は宍道湖に棲む生き物が車体に描かれたラッピング電車「しんじ湖ラムサール号」になっておりましが、一畑グループ100周年を記念し、かつでの南海カラーとなっています。

デハニ50形　【車輌形式：デハニ50】

1928年（昭和3年）の北松江線小境灘駅（現・一畑口駅） - 北松江駅（現・松江しんじ湖温泉駅）の北松江線開通および1914年（大正3年）の大社線開通に備え製造された荷物室のある車両で、一畑電車オリジナル車両です。1995年に鉄道友の会の「エバーグリーン賞」を受賞しました。近年には畳敷に改造され、お座敷電車・レトロ電車として、主に観光や夏場のビール電車、また臨工車両として活躍しましたが、保安上の問題から2009年3月29日（平成21年）に営業運転を終了しました。

引退後、中井貴一さん主演の映画『RAILWAYS 49歳で電車の運転士になった男の物語』（配給：松竹・2010年）に出演、その姿は全国の映画ファン、鉄道ファンに感動を与えました。