運転区間は，熊谷—三峰口間（1日1往復）で，3月20日（水祝）から11月17日（日）までの土曜・日曜・祝日を中心に，合計94日運転する．
　列車は全車指定席で，乗車には乗車区間の普通乗車券のほかに「SL指定券」が必要となる．事前予約時には，希望の座席を選択できる「秩父鉄道SL予約システム」において，各運転日1ヵ月前の午前0時から出発30分前まで受け付け，各日満席になり次第，受付終了となる．
　なお「SL指定券」は，「秩父鉄道SL予約システム」での事前予約が1000円（クレジットカード決済），駅窓口での購入が1100円（現金払い）となる（いずれも税込，大人・小児同額）．

▲“SLパレオエクスプレス”客車内のイメージ

　運転初日となる3月20日（水祝）は，ファーストランとして，特別ヘッドマークの掲出と日章旗を掲揚して運転する．下り列車では，秩父鉄道沿線キャラクター登場（熊谷→秩父間の停車駅）や，秩父屋台囃子披露（秩父駅発着時）も実施する．なおC58 363号機は，2024（令和6）年2月19日（月）に製造から80年（傘寿）を迎える．

▲“SLパレオエクスプレス”イメージ動画の一場面

　また，2024（令和6）年の運転スケジュール発表にあわせて，YouTubeの秩父鉄道公式チャンネルでは，“SLパレオエクスプレス”のイメージ動画を公開しており，美しい花々や緑の中を走る蒸気機関車の雄姿や，整備や転車作業のようす，レトロな駅施設などを見ることができる．

※画像はすべて秩父鉄道提供