上信電鉄が鉄道愛好家から熱烈に支持される最大の理由は、バラエティ豊かな車両群と歴史的価値の高い機関車にあります。
その象徴が、大正13年（1924年）にドイツのシーメンス社で製造された小型電気機関車「デキ1形（デキ）」です。黒光りする凸型の愛らしい車体と重厚なメカニズムは産業遺産としても極めて貴重で、動態保存されている電気機関車としては日本屈指の古さを誇ります。定期運用からは退いていますが、イベント列車や臨時運行の際には全国からファンが駆けつけます。
旅客列車としても、かつてJR東日本で活躍した107系を譲受・改造した700形をはじめ、自社発注のオリジナル車両である1000形・6000形・7000形、さらに元西武鉄道の車両など、多種多様なカラーリングとラッピング電車が運行されています。
沿線の人気撮影地としては、以下のスポットが知られています。
- 鏑川橋梁（佐野のわたし駅〜根小屋駅間）：川のせせらぎと鉄橋を渡る編成美をダイナミックに捉えられる定番ポイント。
- 上州福島駅〜東富岡駅周辺の田園地帯：春の菜の花や秋の稲穂越しに、妙義山を背景にした美しいコントラストが狙えます。
- 下仁田駅構内：ノスタルジックな頭端式ホームと山あいの終着駅の情緒をスナップ撮影するのに適しています。
