キハ58 1〜312は1961〜63(昭和36〜38)年に新製された。先に登場した北海道向けキハ56形に準じているが、暖地向けのため客室側窓の高さが北海道向けより広くなっている。2機関搭載のため、水タンクは屋根上に取り付けられている。
キハ58 401〜799・1000〜1052は1963〜67(昭和38〜42)年に新製された長大編成対応車で、キハ28 301〜と同様に引通し線の電圧降下、制御電流の容量制限、ブレーキ作動時間の遅延に対する改善がなされ、車体は客用扉下部に小窓が新設されるなどの変更点がある。
キハ58 801〜819は1962・63(昭和37・38)年に新製された修学旅行用で、2機関搭載となったほかはキハ28
801〜と同様である。国鉄時代の1987(昭和62)年までに全車廃車となって区分消滅した。
キハ58 1101〜1143は1968・69(昭和43・44)年に新製された暖地向けのモデルチェンジ車で、前面窓がパノラミックウィンドウとなっている。冷房準備車として登場し、大部分が冷房取付工事を行っている。
キハ58 1501〜1534は1968(昭和43)年に新製された寒地向けのモデルチェンジ車で、1101〜と同様に冷房準備車として登場した。しかし、大半の車両が非冷房のままである。

キハ58 1〜312
キハ58 9(福トカ)
昭和36.5新製→昭和62.2廃車
1986年2月27日 豊岡機関区にて

キハ58 401〜799・1000〜1052
キハ58 582(仙コリ)
昭和40.1新製→平成5.3廃車
1988年8月27日 郡山運転所にて
3「うみねこ」・「むろね」用改造車
三陸鉄道への乗入れに際し、1984(昭和59)年にキハ58 486・1511、キハ28 336・390、1985(昭和60)年にキハ58
416が新幹線0系の転換クロスシートを取付けてアコモ改造された。JRに継承された後、廃車となっている。
キハ58 486(盛モカ)
昭和39.4新製→昭和59.6改造→平成6.8廃車
1988年11月--日 盛岡駅にて

キハ58 801〜819
キハ58 812(秋カタ)
昭和38.2新製→昭和61.3廃車
1988年11月13日 土崎工場にて

キハ58 1501〜1534
キハ58 1534(長コミ)
昭和43.12新製→平成3.4 機関更新(DMF13HZ)→平成10.9廃車
1990年2月25日 小諸駅にて
改造車
キハ58 3001は1989(平成元)年に急行「あすか」用としてキハ58 714をリクライニングシートに改造したキハ58
5714を1991(平成3)年に改番したものである。定員は56名。
キハ58 5001〜5007は九州内の急行列車の座席指定車用に1985(昭和60)年にキハ58 557・558・605・757・767・1017・1018の座席をリクライニングシートに改造したもので、シートはサロ481形などの廃車発生品を使用してモケットを張替えている。その他、内装についても化粧板の張替え等がなされている。定員は52名となり、座席とシートピッチとは一致していない。
キハ58 5001・5002はJR東海の快速「みえ」用として1991(平成3)年にキハ58 680・1033を改造したものである。高速化のため機関をカミンズ製のC−DMF14HZ(350PS/2000rpm)とし、変速機も変更されている。台車はDT31Cに振替えられた。座席は新幹線の廃車発生品のリクライニングシートに交換されて定員は56名となった。
キハ58 5101はキハ58 5000番代と同様に快速「みえ」用として、キハ58 1101を改造したもので、種車がモデルチェンジ車であるため5100番代に区分された。改造内容は5000番代と同様である。
キハ58 5501〜5516はJR西日本姫新線・播但線における通勤輸送用として、1991・92(平成3・4)年にキハ58
200・264・289・311・401・407・408・428・429・430・433・538・559・679・682・751をオールロングシート化改造したもので、床材張替、吊手増設なども併せて行われた。1999(平成11)年までに全車廃車となって区分消滅した。
キハ58 5714は前述の通りキハ58 714を1989(平成元)年にアコモ改造したもので、JR東海の急行「かすが」として使用された。1991(平成2)年にキハ58
3001に改番。
キハ58 6001〜6003 は急行「たかやま」用に1991(平成3)年に改造されたアコモ改良車。
キハ58 7201〜7212はJR西日本の急行「丹後」、「砂丘」用として、キハ58 78・690・467・696・259・451・553・625・638・668・669・749を1991・92(平成3・4)年にアコモ改造したもので、延命工事も同時に施工されている。0系新幹線車両の廃車発生品のリクライニングシートを取付け、便・洗面所などもリニューアルされた。
キハ58 7301はJR西日本が「エーデル北近畿」用の予備車として改造したものである。

キハ58 5001〜5007
キハ58 5007(分オイ)
キハ58 1018 昭和41.9新製→キハ58 5007 昭和60.3改造→平成5.5「シーサイドライナー」化改造→平成14.3廃車
1989年1月1日 博多駅にて

キハ58 5714
キハ58 714(海ナコ)
昭和41.1新製→キハ58 5714 平成1.3改造→キハ58 3001 平成3.2改番
1991年1月2日 奈良駅にて

キハ58 6001〜6003
キハ58 6002(京キト)
キハ58 1050 昭和42.6新製→キハ58 6002 平成2.12改造→平成12.1廃車
1999年9月3日 高山駅にて