寝台特急トワイライトエクスプレス号の牽引にはJR北海道が所有するDD51型ディーゼル機関車が担当しています。この機関車は五稜郭と札幌間を牽引します。なお、青森と五稜郭の間はED79型電気機関車が牽引しています。