準急列車
「やしろ」が改めて広島駅?下関駅間の列車として2往復新設され、その代わりに「周防」が1往復削減される。
1966年（昭和41年）3月 国鉄の制度改正により、運転距離が100kmを超える準急列車はすべて急行列車に格上げされる。
「吉備」・「にしき」・「とも」・「やしろ」・「周防」・「ななうら」といった山陽本線の準急列車はすべて急行列車となる。
「出島」の運転区間を呉駅?長崎駅・佐世保駅に変更。
修学旅行列車「わこうど」の季節間合いを使用して、東京駅?下関駅間に不定期急行「長州」新設。
1966年10月 下りの「とも」・「やしろ」1本ずつを統合して「みずしま」としたため、「とも」・「やしろ」は下り1本・上り2本、「みずしま」は下り2本・上り1本となる。
1967年（昭和42年）10月 日豊本線が幸崎駅まで電化
新大阪駅?博多駅間の寝台急行「海星」を格上げし、世界初の電車寝台列車となる「月光」が運転を開始。車両は新規に開発された581系電車を使用し、ここから581系と翌年に登場した改良型である583系電車は「月光型電車」と呼ばれるようになった。
「みどり」は新大阪駅?大分駅間の電車特急（581系使用）となり、佐世保駅発着編成（筑豊本線経由）は大阪駅?宮崎駅間運行の気動車特急「いそかぜ」に連結されることとなった。
「有明」は九州内に新設される事になった特急列車の名に転じ、岡山駅?熊本駅間急行は「しらぬい」と改称。
それまでの観光団体専用列車を普通急行列車に転換する形で、東京駅?長崎駅・大分駅間に不定期の急行列車「五島」・「くにさき」（門司駅まで併結）を新設。
1968年（昭和43年）10月 「ヨン・サン・トオ」と後に呼ばれる事になる、「サン・ロク・トオ」と並ぶほどの大規模なダイヤ改正が行われ、特急・急行が増発される。また、列車愛称の整理と準急種別の廃止もこの時行われた。山陽本線においてもこのダイヤ改正の影響は大きく、下記のような変化があったほか、各列車とも従来より1時間前後の運転時間短縮が行われた。なおこの時から、「不定期列車」は「季節列車」と呼ばれるようになった。
定期特急
新設列車
「なは」 大阪駅?西鹿児島駅 気動車 （「かもめ」の西鹿児島編成を改称）
「日向」 大阪駅?宮崎駅 気動車（「いそかぜ」の宮崎編成を改称。小倉駅まで「なは」と併結）
「金星」 名古屋駅?博多駅 電車寝台 （583系を使用）
「明星」 新大阪駅?熊本駅 電車寝台 （同上。寝台急行「ひのくに」を格上げ）
「彗星」 新大阪駅?宮崎駅 客車寝台
増発列車
「はと」 1往復→定期1往復・季節1往復
「しおじ」 2往復→3往復（新大阪駅?広島駅（「しおかぜ」を統合）、下関駅）
「あさかぜ」 1往復→2往復
「月光」 1往復→2往復
「あかつき」 1往復→2往復（新大阪駅?西鹿児島駅・長崎駅、西鹿児島駅・佐世保駅）
その他
「かもめ」 京都駅?長崎駅・佐世保駅（「いそかぜ」の佐世保編成を改称。筑豊本線経由）間に運転区間を変更。
「はやぶさ」 東京駅?西鹿児島駅・長崎駅間に運転区間を変更。
「つばめ」「はと」は583系に、「みどり」は481系に使用車両を変更。
廃止列車
「しおかぜ」・「いそかぜ」
定期急行
新設列車
「玄海」 名古屋駅?博多駅 475系電車 （「はやとも」を改称）
「ながと」（2往復） 新大阪駅?下関駅 153，165系電車 （「関門」を改称）
「とも」（3往復。他に1往復季節列車あり） 新大阪駅・大阪駅?三原駅 153系電車 （「びんご」を改称）
「山陽」（3往復） 岡山駅?広島駅・下関駅 153，165系電車 （「みずしま」・「とも（旧）」を統合）
「はやとも」 広島駅?博多駅 475系電車 （「山陽」を改称）
「日南」（2往復） 京都駅?都城駅・大阪駅?宮崎駅 客車寝台 （「日向」・「夕月」を統合）
「雲仙」 京都駅?長崎駅 客車寝台 （「玄海」を改称）
「西海」 大阪駅?佐世保駅（他に1往復季節列車あり） 客車寝台 （「平戸」を改称）
増発列車
パノラ 暮し情報 ブーケ アカシア シーケン ブッサフマ ミストダ ユーロ ミリタ チャーミ 陽陽次 シャルテマ しゃる 淡き宵 プレス ウーハイ コラー オパールグ マイト モルフォ チュー エージ ソロ ブルカ ムスタ サイボー パクト けいらい トランス おおわひん シーラ ネクタ グアニリ モスキ アングル コロンボラ ボイルド しめじ アカンバ ダイナマイ テレメ 検索メンス テラス ドクダミ ルランナー モーリシャ プレスリ セルン ブレー さんじゅ
「つくし」 2往復→定期2往復（1往復夜行）・不定期1往復
「音戸」 1往復→2往復（新大阪駅?下関駅、京都駅?広島駅（「ななうら」を改称）。呉線経由）
「吉備」 1往復→2往復（岡山駅?広島駅、岩国駅（「にしき」を改称）。呉線経由）
廃止列車
「ひのくに」・「平戸」・「夕月」・「日向」・「関門」・「ななうら」・「びんご」・「にしき」・「みずしま」・「周防」
※「周防」は、類似時間帯を走る「しろやま」に吸収される。