日田彦山線の車両は、筑豊篠栗鉄道事業部直方運輸センターに所属する
キハ147型等のディーゼル車両であり、通常は2両、朝夕は4～6両で
運行されています。

キハ147型は昭和20～30年代に製造された旧型気動車の置換え用として、
国鉄時代の昭和52年（1977年）から57年（1982年）までに、キハ47型として、
製造されたものです。居住性と輸送力の向上を図るため車両限界一杯の
大型車体を採用する一方、地方ローカル線区での使用を想定した経済設計と
したことから、相対的にエンジンの出力が劣っており、冷房装置は
搭載されていませんでした。

民営化（JR九州）後は冷房装置を搭載するとともに、これに伴う自重増加への対応や
運転性能の向上を図るため、エンジンを高出力のものに換装
（220馬力→360馬力）する改造を受け、最高運転速度が従前の
95km/h から 110km/h に向上されました。

各車とも1両につき2ヶ所の扉を持ち、座席は製造当初は
固定クロスシートが主体で一部扉脇にロングシートを配するレイアウトでしたが、
通勤通学時の乗降時間短縮を図るため、扉周辺の座席を一部撤去する改造が
行われています。

また、近年ではワンマン運転に対応するため、整理券発行機、運賃表示器
及び運賃箱が設置されています。