国鉄では地方線区用としてキハ40系を製造していましたが、より低コスト・高効率の車両を開発して1983年に登場したのがキハ37です。
裾絞りが省略された車体は長さが若干短くなったほか、将来のワンマン運転を見越した形の客用扉配置が採用されるなどの特徴があります。
機関は船舶用を改良したDMF13Sが採用され、国鉄気動車では初めて過給器つき直噴型となりました。
キハ38はキハ35を更新したもので、通勤型気動車では初めて冷房装置が搭載されたのが特徴です。
登場当初は八高線で活躍していましたが、後継となるキハ110系の投入に伴って久留里線へ転属し、新製当初から在籍していたキハ37とともに活躍を続けていましたが、キハE130型の投入に伴い久留里線から引退しました。
キハ37型3両とキハ38型1両は、キハ37-101・キハ37-102・キハ37-103・キハ38-104と車番を変えて、岡山県の水島臨海鉄道に活躍の場を移しました。
キハ37-101＋キハ37-102は水色ベースの水島臨海鉄道色、キハ37-103＋キハ38-104は朱色＋クリームの国鉄気動車標準色で活躍を始めました。
2021年12月、キハ37-103が赤11号に、2022年2月、キハ38-104がデビュー時の八高線色に塗装変更され活躍しています。