1974年に登場したキハ66・67型は直方気動車区に配置され、筑豊本線・久大本線・日田彦山線の急行・快速・普通列車などで運用された。
その後筑豊本線・篠栗線の電化により全車が長崎地区へ転属し、長崎本線・佐世保線・大村線を中心に2021年6月まで運用された。
大出力エンジン・転換クロスシートを装備するほか新造当初から集中式冷房を搭載しており、走行性能・接客設備共に当時の一般型気動車としては異例の存在となっていた。
2001年の筑豊本線・篠栗線電化に伴い全車が長崎車両センターに転属し、キハ66 1＋キハ67 1を除いてシーサイドライナー色へ塗装変更された。
キハ66 10＋キハ67 10は2011年に国鉄色への塗装変更が実施された。
また、台車交換と同時に改番（+100）が実施された。
キハ66 12＋キハ67 12は2010年にハウステンボス色へ塗装変更されていた。
