1977〜79(昭和52〜54)年に国鉄キハ16・17形を譲り受け、大栄車輛、新潟鉄工所で車体を新製したもので、車歴上は改造扱いとなっている。
車体は以後の関鉄標準スタイルとでもいうべき正面3枚窓の貫通形で、側面は両開き3扉となり通勤車にふさわしい形態である。
キハ311〜318の8両が改造され、偶数・奇数の2両編成を組んでいる。後に登場したキハ0形と異なり、連結面には非常用の扉があるのみで、幌は取りつけられていなかった。
1983(昭和58)年に台車を従来のDT19、TR49からDT22、TR51に振替えているが、キハ318のみは種車のキハ17 173が既に国鉄時代に振替済みの為そのままである。
1996(平成8)年にキハ311・312が廃車となったが、キハ315〜318は1998(平成10)年に機関をDMH17BからDMF13HZに交換、翌1999(平成11)年には冷房改造も行われている。

キハ313
国鉄キハ16 4昭和29.8新製→関鉄キハ313 昭和52.6竣工
1988年2月6 水海道機関区にて