同社では，国・県・市町の支援のもと2019年度から8年かけて新形車両52両に置き換える計画で，初年度は利便性の向上，観光振興を主目的に復活させるライナー用車両（6両）を導入し，以降は一般用車両を2020年・2021年度に各8両，2026年度までに各6両導入する．なお，初年度のライナー車両は2020年3月に納車され，2020年7月から営業運転を開始する予定．

　SR1系は，総合車両製作所の「サスティナ」S23シリーズの2両編成で，車両形式のSR1（エス・アール・イチ）は「Shinano Railway 1」から頭文字を取り，「新たな歴史の始まり」や「オリジナル」を意味に込めた．一般車両・ライナー車両とも，バリアフリートイレ，ドア開閉ボタン，車内案内表示英語案内などを設置する．ライナー車両にはデュアルシート，Wi-Fi，電源コンセント，カップホルダーが設置される．車両デザインは，6社によるデザインコンペを実施し，14種類の中から，しなの鉄道社員により選定されたもの．

　一般車両のデザインは，コンセプトを「〜地域に寄り添い、その先の未来へ〜」とし，エクステリアデザインについては，しなの鉄道らしさの象徴である115系車両の「赤」を継承し，赤は，地域や利用客に寄せる「情熱」と「温かさ」を表現している．また，車両両端の曲線は，利用客や地域を包み込む「やさしさ」を，ゴールドラインは「地域の未来へ挑戦していく姿勢」を，中央のラインは，沿線地域をひとつに「つなぐ」「力をあわせる」を表現した．

　座席には，シンボルカラーであり暖かみのある「赤」を背面に，座面には，落ち着いた濃い「グレー」を使用した．壁面は，白をベースに側面に薄い木目を使い上品で癒される空間としている．

　ライナー用車両のデザインは，コンセプトを「〜沿線に爽やかな新風を〜」とし，エクステリアデザインについては，信州の「爽やかな風」「沿線の豊かな風景」を表現．色合いは，ロイヤルブルーとシャンパンゴールドで，旅の上質感と高級感を演出している．また，サイドの緑と水色のラインは，沿線の「山並み」と「清流」を表現し，シャンパンゴールドの4本線は，115系車両のDNAを継承している．シンボルマークとして，12枚のリーフと，沿線の11市町と長野県を象徴し，各市町・県がつながることで輝かせる太陽をイメージしたものが設定されている．

　座席は，温かみのある赤をベースに信州特産の「リンゴ」をデザインし，床は落ち着いた木目調のブラウンとした．
　なお，ライナー車両は，平日朝夕の通勤利用と土日祝日の観光利用時は有料での運用とし，それ以外は一般車両として運転する．名称（予定）は，しなのサンライズ（朝方，小諸—長野間）・しなのサンセット（夕方，長野—上田間）・軽井沢リゾートライナー（軽井沢—妙高高原間，長野—軽井沢間）とし，詳細は2020年1月までに発表される．