881系交流電車

1992年の豊真線電化開業と共に運転を開始した交流型特急電車。特急「アカシア」号（豊原～北真岡間）および直通運転する樺太東線「空港快速」（豊原～落合間）で使用されている。基本2両編成。

883系交流電車

2006年、宗谷海峡線快速「亜庭」の特急「スノーラビット」（豊原～稚内間）への格上げに伴い運転開始。JR北海道789系電車をベースとしている。基本4両編成。2014年9月改正より朝夕の快速「るうたかライナー」（豊原～留多加）でも運用される。

キハ183系500番台気動車

1986年より投入された特急型気動車。「まみや」系統では後継車両のキハ381系に道を譲ったものの、臨時列車や豊原～敷香間の「海豹」号などではまだまだ現役で活躍している。ちなみに0番台は樺太内へは投入されていない。

キハ381系気動車

キハ183系の後継として1998年より投入されたJRKの旗艦車両。3列シートのグリーン車やビュフェを備え、樺太内の昼行特急では20年ぶりに供食設備が復活した。ブルーリボン賞受賞。2007年投入分からは、内装をマイナーチェンジした1000番台が投入されており、従来車についても改装工事が進められている。

28系客車

2000年に運行開始した集中電源式の客車。日本国内用の28形の他、ロシア直通用の29形がある。寝台特急「すばる」「白夜」、国際列車「北極星」で使用されている。電源車、電源付サロンカー、座席指定車、各種個室寝台車等多様な形式が製造された。

14系客車

国鉄が製造した分散電源式の客車。2014年9月まで札幌行の急行「利尻」や臨時急行「らいちし」で使用されていた。日本唯一の3段式寝台車も現役だった。今後廃車になるものと思われる。

719系1500番台交流電車

JR東日本719系電車をベースに耐寒使用を施した交流電車。極寒地のため2扉デッキ付きのクロスシート車として製造されたが、通勤時間帯は乗降に時間がかかり遅延の原因となっている。樺太内の電化区間全域で運用されるが、留多加方面での運用が多い。

821系交流電車

2001年より投入された交流電車。2扉デッキ付きながら両開き扉で通勤輸送も考慮されている。05年からはデッキを廃止しエアカーテン式とした1000番台が投入されている。主に樺太東線で運用されているが、豊水線や留多加線の一部列車でも運用される。主に「空港快速」で使用される1000番台は荷物スペースを備え、719系電車とも併結して運用される。

キハ22形気動車

キハ20系気動車の耐寒型。分割民営化時からはかなり数を減らしたものの真岡地区に現存している（2015年3月改正で引退）。最近は故障の割合も高い困った車両だが、会社が電車や特急型に資金を使いすぎているためになかなか新車を投入できていない。JRKの一般型気動車は支社によってラインカラーが異なり、豊原支社＝ダークグレー、真岡支社＝ダークレッド、恵須取支社＝ダークグリーン、敷香支社＝ダークブルーである。JR発足直後はクリーム地に各支社色の細帯を巻いていたが、2000年ごろから白地に支社色のブロック模様が入るタイプに変更されている。

キハ40形1100番台気動車

キハ40系気動車の耐寒型。北海道と比べて樺太への投入数は少ないものの現在も全樺太で運用されている。異色なものとしてはジョイフルトレイン「フレップ」に改造された1152～54がある。塗色はキハ22に準じる。

キハ54形500番台気動車

キハ54系気動車の耐寒型。国鉄時代に敷香地区に大量投入された。現在は敷香、恵須取両地区で運用。ステンレス地に帯色は各支社色。

キハ33形1000番台気動車

地方ローカル用に91年から製造された気動車。JR北海道キハ141系と同じく50系51形客車を気動車化したもので、2扉デッキ付きオールロングシート。大泊総合運転所に配置され、川上線、豊真線小沼白水高原間、栄浜支線で運用されている。

キハ76形気動車

1998年から製造された気動車。車体構造はJR北海道キハ160と同一。真岡地区で活躍中。2010年からはマイナーチェンジした1000番台が投入されている。

50系51形客車

宗谷海峡線の快速「亜庭」号で使用されていたが、同列車の格上げ後は一部がSL列車用の客車として活躍している。

ED79_200番台交流電気機関車

宗谷海峡線用に制作された交流電気機関車。寝台特急や夜行急行の牽引機として活躍。一部はJR貨物に貸し出されの貨物列車の牽引も行っている。

DD51ディーゼル機関車

樺太内の非電化路線の主力機関車。客車普通列車が全廃された今日では国際列車「北極星」が主な活躍の舞台となっている。

C56蒸気機関車（163号機）

樺太庁鉄道向けに製造されたC52型蒸気機関車4両のうちの1両、鉄道省編入後にC56に改形式している。キャブは寒冷地の為密閉式になっている。1971年まで主に樺太西線で使用された後、真岡市の中真岡台公園で保存されていた。2005年に樺太復帰100周年事業の一環として復活され、主に「SLこけもも」号として豊原～真岡間で運用されている。