JR移行後
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「国鉄ワキ5000形貨車」の記事における「JR移行後」の解説
JR貨物では混載貨物や紙輸送を主とする専用貨物列車に引き続き本形式を使用し、1988年（昭和63年）3月の青函トンネル開通以後は津軽海峡線を経由して本州 - 北海道を直通する運用が設定された。苫小牧から首都圏（小名木川駅）関西圏（梅田駅）まで運用され、復路は雑貨類を積載し札幌貨物ターミナル駅まで運用された。 本形式やワム80000形を用いた車扱専用列車は、復路はごく少量の雑貨類を積載するのみで大半を空車で返送する運用実態が常態化しており、輸送効率や車両経年の見地から早期の解消が企図された。本州 - 北海道系統の紙輸送列車についてはコンテナ化の方針が決定され、多様な荷姿の雑貨類積載を考慮して側面を「総開き構造」とした 30A 形コンテナ (20 ft) が1990年に開発された。1991年（平成3年）3月には首都圏方面の列車がコンテナ化され、関西圏方面の列車も1993年（平成5年）にコンテナ化され、本形式による北海道方面の車扱輸送が終了している。 最後まで残存した北越製紙向けの焼島 - 隅田川間の専用貨物列車は1997年（平成9年）8月までにワム80000形に置替えられ、本形式は事実上用途を喪失した。翌1998年（平成10年）3月までに在籍車は8両にまで減少し、最後まで残存した3両が2002年（平成14年）3月に廃車され、JR貨物所属車は消滅した。 旅客2社承継の3両はいずれも事業用車（救援車）代用のもので、JR北海道では函館運輸所に1両（ワキ5233）、JR西日本では岡山電車区（岡山操車場常備）に1両（ワキ5677）広島支社（広島運転所常備）に1両（ワキ5245）を配置した。広島支社配置の1両は1991年（平成3年）3月に、岡山電車区配置の車両は2009年（平成21年）5月にそれぞれ廃車され、最後まで残存した函館運輸所配置の1両が2018年（平成30年）6月30日付で廃車され、形式消滅した。
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JR移行後
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JR東日本では品川運転所に、JR西日本では広島支社（広島運転所常備）に配置し、引き続き「カートレイン九州」に使用した。 1988年（昭和63年）3月の青函トンネル開業後、本州 - 北海道を直通する「カートレイン北海道」（恵比寿 - 白石間）を同年7月から運転開始するため、JR東日本・JR北海道は国鉄清算事業団から廃車11両を購入した。内訳はJR東日本2両・JR北海道9両で、乗用車積載対応改造のうえで各々を品川運転所・岩見沢運転所に配置し、既存車とともに使用した。 1996年（平成8年）に「カートレイン九州」が廃止され、JR西日本の所属車が用途を喪失し廃車された。1998年（平成10年）には「カートレイン北海道」が廃止され、JR東日本所属車が全廃されている。 JR北海道では対本州運用以外への転用を企図し、1997年（平成9年）に道央 - 道東間を連絡する「カートレインくしろ」（白石 - 新富士間）の運転を開始した。翌年には6両に自走荷役対応改造を施し、1998年（平成10年）冬季まで運行された。1999年（平成11年）夏季には「カートレインさっぽろ」（東青森 - 白石）に使用されたが、同列車を最後に「カートレイン」の運転は終了し、JR北海道の所属車も用途を喪失した。自走荷役非対応の3両はナハ29000形に改造され、残存6両は保留車のまま2007年（平成19年）6月までに廃車され、形式消滅している。
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