JR北海道のキハ183系
900番台・0番台（トップ絵のやつ）
先頭車はスラントノーズといわれる非貫通の高運転台となっている。
機器類についてはキハ181系をベースにしつつも問題のあった部分をリファインし、悪名高いエンジン「DML30系」のデチューンと耐寒化を図っている。
当初は10両固定編成で運用されていたため、サービス電源の発電ユニットを搭載した中間電源車キハ184形が存在する。
なお、走行用エンジンはキハ182形・キロ182形はDML30系の改良型（DML30HSI、440PS・1600RPM）、発電ユニットを積むキハ183形・184形はそれを「半分」にしたキハ40系のエンジン「DMF15系」（DMF15HSA、220PS・1600RPM）。兄弟エンジンだし長編成のうちの2、3両だから低出力でも問題ない、という算段。
900番台は1979年に製造された試作車、0番台は1981年から製造された量産車で、形態的には両者ともあまり変わらないが、900番台は当初は一部の窓が開閉式だったり、キハ184形にトイレがついていたり、グリーン車の構造が違ったりしていた。
そのため後年量産化改造を受けるが、キハ184-901については仕様が量産車と大きく異なることもあって、グリーン車不足の事情もあって「キロ184-901」に改造された。しかしながら種車の関係から（見た目が全く異なることもさることながら）DMF15エンジンなので他のグリーン車と比べて著しく出力不足で、組み込むと編成出力が露骨に下がるという問題児であり、比較的早期に廃車されることとなった。
キハ183形100番台
キハ183形100番台は特急列車の短編成化によって余剰となったキハ184形を先頭車改造した車両。こちらは貫通型となっているが、ライトの配置は0番台に準じている。通称「ボウズ」「キン肉マン」。塗り分けは当初非貫通タイプと同じだったが、不評だったのか短期間でキハ80系等と同様の翼の形の塗り分けに改められた。
JR化後はおおぞらやとかちといった道東方面の列車に運用されていた。
末期はとかち色に塗られた「白ボウズ」、HET色をまとった「青ボウズ」となり、唯一白ボウズだった104が主に予備車として最後で活躍したが、2016年に廃車された。
キハ182形100番台
特急「おおぞら」において弾力的な増解結を行うために、中間車のキハ182形の乗降扉側に回送用運転台を新設したグループで、1997年に登場した。回送用とはいえ本線運転が可能な本格的な運転台が設置されていたため、これを先頭に立たせても速度制限を受けずに走れた。
……が、わずか3両の改造で終わった上にその3両もバラバラに配置され、本来の用途とは程遠い使われ方をし、末期は普通の中間車と同じ扱いを受け、キハ183系が「とかち」の運用から外れた2008年に全車廃車された。
200番台
特急「オホーツク」「スーパーとかち」において、編成中に挟まれる付随車（キサロハ182および夜行運用時に組み込む14系寝台客車）の分編成の出力を向上させるために0番台の駆動系の強化を行った車両。番号は旧番号（0番台）+200である。
キハ183形・182形共に新型エンジンに換装し変速機の変更を実施し、特に中間車キハ182形200番台は660PSの新型大出力エンジン（排気量18Lの「N-DMF18」、新潟製でDML30系とは別物）に交換されたがブレーキ系統の改造はなされておらず、従来通り営業速度は110km/hにとどまる。
エンジン・変速機は新品だがその他（車体・台車）は試作車以外では一番古い0番台グループであり、2008年に廃車されると同時にこのエンジンも廃棄された。そのため、2013年に起きた火災事故後のエンジン載せ替えにこの機種が再注目されることはなく、660PS車もキハ261系と同じエンジン（460PS）とした結果、交換後の車輌は総じて編成出力が低下してしまった。
500番台・1500番台（N183系）
最高速度を120km/hに向上させたフルモデルチェンジ車（0番台は110km/h）。
外観が大きく変わり、側面窓が拡大され連続窓風にされ、また先頭車は短編成化を見込んで貫通構造となり、塗装もオレンジと赤を基調とした「新塗装」となった（のちに0番台なども同色に変更）。
グリーン車は車両限界いっぱいまで天井を上げたうえで、ハイデッカー構造となり、客室窓は屋根部分まで回る大型の曲面ガラスが採用された。
走行機器においても、電源機関付先頭車であるキハ183形1500番台においては新たに走行用エンジンにキハ54形等で採用された新型（新潟製DMF13HS、250PS・2000RPM）としたほか、その他の形式においてもエンジンが改良され出力・回転数が向上（DML30HSJ、550PS・2000RPM）し、従来よりもパワフルとなった。
一方で、国鉄末期の製造となったことからコストダウンも図られており、その一環として電源機関を持たない先頭車としてキハ183形500番台も7両製造された。これは特急の短編成化により余剰気味だった0番台の中間電源車キハ184形（試作車除き11両製造されたが4両が「ボウズ化」され、7両が残存）を活かすため組み合わせるための車両だったが、結果0番台を組み込む編成へ常に組み込まれることとなり性能を持て余したほか、後年キハ184形が廃車されると車両としても持て余されることとなる。
本形式はJR化後しばらくすると塗色を再度変更し、白基調の「とかち色」（オホーツク色とも）や濃い青基調のHET色デザインとなり、主に「おおぞら」や「とかち」で0番台と混ざりながら運用されたほか、「北斗」の一部列車（最高速度120km/h）に充当された。
「おおぞら」「とかち」撤退後は0番台の多かった「サロベツ」の置き換え用として接客設備の改造を受け転用されたが、改造を受けなかったものは増結用として運用され、のちに一部が400番台に改造された。
400番台
「とかち」系統で運用していた500番台を後述の火災事故後、団体列車などの波動輸送用とするためにエンジンの出力を落とした車両……なのだが、「波動輸送にしか使わない車両にエンジン換装までしないためにデチューンしただけ」というのが実態（特にキハ184形全廃後は編成制約の大きかったキハ183形500番台）。
これにより函館運転所の波動用の0番台を置き換えたが、後に苗穂運転所に転属し、「オホーツク」「大雪」に運用されている。
しかしながら0番台自体が減少してくると今度はエンジン換装車との混用が難しくなり、「北斗」撤退でエンジン換装車に余剰が出ると2018年に全車が運用を離脱、廃車された。
550番台・1550番台（NN183系）
JR北海道が製造した500番台のマイナーチェンジ車。130km/h運転に対応した準備工事が行われており、エンジンに関しては更にパワーアップした結果、キハ182搭載のエンジンは0番台搭載のものから（同一形式の改良型にもかかわらず）1.5倍の出力にまで向上（DML30HZ・660PS）。
登場当初は120km/h運転を行う「北斗」へ優先的に投入されたが、キハ182形550番台の一部は「スーパーとかち」にも用いられた。しかしのちに全車130km/h化に使用された（後述）ため、出力不足の補充としてキハ182形200番台が登場した（詳細は先述）。
なお、本番台のうち後年投入されたキサロハ182形550番台は形式名の通り付随車それも2階建て車であり、特急「スーパーとかち」用として運用された（本形式を組み込むことによる出力低下をカバーするため、「スーパーとかち」には出力に勝る550番台および200番台が投入された）。
2550番台・3550番台・4550番台
特急「北斗」が130km/h運転を行うための対応改造を施し、キハ183形1550番台などとの区別のために改番した。ブレーキの空気圧が異なるために在来車とは併結できない。
4550番台は予備車確保のため、ブレーキ圧力を切り替える装置を取り付け120km/h・130km/h両方に対応できるよう改造された車両である。こちらは先頭車キハ183形のみ。
7550番台・8550番台・9550番台
2013年に発生した火災事故（後述）を受けて、上記の「北斗」用の車両のエンジンなどを更新した車両。番号は上記車両の+5000となっている。
キハ261系と同等のエンジン(460PS)を搭載している。先頭車はパワーアップ（元は330PS）したが、中間車はパワーダウン（元は660PS）した。その結果、編成全体としての出力は下がってしまった。
その後「北斗」からは撤退し、2018年7月からは500番台と共に「オホーツク」系統で運用されている。
ちなみに現在は最高速度が落とされたため、全番台併結可能となっている。
現在の動向
晩年の定期運用は後期の車両（500番台、7550番台など）が「オホーツク」、「大雪」で定期運用されているのみで、それ以外は臨時列車などで使用されていたが、2023年3月18日のダイヤ改正をもってキハ283系に置き換えられて引退した。
火災事故
2013年に特急「北斗」で運用中のキハ183系（キハ182-2267）の床下から出火する事故が発生している。原因は初期型→N183における仕様変更のうちキハ182形のエンジンの仕様変更（DML30HSI→HSJ）における設計ミスが原因による部品の破損であり、そのため一時はJR北海道の保有するキハ182形（およびキロ182形）の大半が使用不能になる事態となった。
この問題に関してはエンジンの小改良による対応、およびエンジンそのものの換装によって解決をみたものの、部品の破損にまで至った背景として
- 北海道という過酷な自然環境
- 長距離を時には時速130km/hで長時間走行する運行形態
- エンジン改良により当初設計時は想定してなかった過負荷の常態化
- キハ182のエンジンだけ見ても、DML30HSI→DML30HZで出力1.5倍、回転数25%増。
- 同一形式にもかかわらず異常に種類の多いエンジンとそれによるメンテナンス負荷の増加
- キハ183系のエンジンは発電用エンジンを含めると10種類を超える上に互換性の無いエンジンが複数種類存在しており、１形式としては異例。後年の改造でさらに複雑化した上に、換装したエンジンを積んだ車両が早期廃車されるといった問題も。
- 2011年のキハ283系火災事故から表面化した慢性的な整備不良
と言った問題が複雑に絡んでおり、そういった意味ではJR北海道の功罪に振り回されたとも言えるかもしれない。
廃車
製造後30年が経過し、老朽化のためキハ261系による置き換え・廃車が行われている。とはいえ、冷房つき車両であったことから一部車両はタイ国有鉄道、カンボジア・ロイヤル鉄道、コンゴ民主共和国のマタディ・キンシャサ鉄道へ活躍の場所を移している（当初はシエラレオネに輸出される予定だった）。
JR北海道のジョイフルトレイン
団体専用もしくは臨時列車として運用されるジョイフルトレインはJR化後に新製されたものが3編成存在していた。
5000番台「ニセコエクスプレス」
1988年に登場した北海道リゾート列車第4弾。3両編成、最高速度120km/h。
その名の通り、かつては主にニセコ方面の臨時特急に使われた。2003年12月からは北海道日本ハムファイターズのロゴをあしらったカラーに変更され、臨時特急「ファイターズ号」などに使われていたこともあった。
2010年12月に元色に復元。2017年退役。
現在は先頭車1両が名前の由来となったニセコ町にクラウドファンディングによって保存されている。
5100番台「クリスタルエクスプレス トマム＆サホロ」
1989年に登場した北海道リゾート列車第5弾。4両編成(デビュー時は3両編成)、最高速度120km/h。
中間には2階建て車のキサロハ182-5101を連結している。展望の良さを売りにして、先頭車はパノラマカー方式の展望席(但し末期は立入禁止であった。)を、それ以外の客室はハイデッカー構造を採用した。2019年退役。
こちらは全車両が解体された。
5200番台「ノースレインボーエクスプレス」
1992年に登場した北海道リゾート列車第6弾。5両編成(デビュー時は3両編成)、最高速度130km/h。
5100番台のハイデッカー構造と2階建て車両が踏襲された。従来のキハ183系とも併結できる構造になっている。青函トンネルを機関車牽引で運行できる対策がなされており、かつてはED79の牽引で本州乗り入れの臨時列車運用に就いていた。片方の先頭車が踏切事故で離脱した際には代用としてキハ183-1を使っていたことがあり、その状態で本州への乗り入れ運用に使用された実績もある。
末期はJR北海道の経営状態もありメンテナンスが行き届かないのかトイレも使用中止になるなどボロボロの状態であった。
2023年4月退役。
2024年に全車両解体されたが、その解体工事中に車両が火災。最期まで不運な車両であった。
6000番台
500番台・550番台から3両が改造されたお座敷車両。時々定期列車に連結されていた。5200番台同様青函トンネルを機関車牽引で運行できる。
2015年3月31日付で中間車のキハ182-6001が除籍。さらにその後5月にキハ183-6001がHET色に塗装変更された。さらに残りのキハ183-6101も2017年11月にHET色になっている。
0番台改造「旭山動物園号」
「行動展示」などで全国から注目を集めていた旭山動物園へのアクセス列車として改装。2018年退役。
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