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キハ40系列は，製造から20年以上がたち老朽化が進んでいて，各地でリニューアルした車両が登場している。このページでは，JR東日本エリア内で次々と登場しているリニューアル車を紹介する。

まず，上の写真を見ていただくとわかる通り，冷房改造が挙げられる。車外のユニットは，キハ110系と同様に，2基取り付けられている。同時にエンジンの換装 (DMF15HSA→DMF14HZ) が行われている（ただし，すでに冷房改造済みの車両は換装されていない）。

車内は下の写真のようになっている。

従来の手法とは異なり，冷房ダクトは車内全体にわたって取り付けられている。冷房の吹出し口は，バス用のスポット吹出し口とスリットタイプの併用になっている。ベンチレーターの車内口の一部は，冷房装置の換気口として使用され開閉レバーは撤去されている。冷房化にともない，扇風機は撤去され，台座・端子盤・スイッチは取り外したうえブランクパネルでふさがれている。

座席まわりについては，シートモケットの張替えが行われている。吊り手や帽子かけ（区所により未交換）は新品に交換されている。床敷物や窓下の化粧板，荷棚の金網も交換されている。

また，キハ40の1位ドア寄りのロングシート部分に，車椅子スペースが設置され，座席がはね上げ式となり，通報器が設置されている。

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トイレには汚物処理装置が設置された。白い横長の箱が，キハ48であれば トイレのドア左上，キハ40であればキハ48と同じ位置（客室側のトイレの壁。ロングシートの向かい）にある。なお，汚物処理装置に関しては，リニューアルしていない車両や他在来車にも取り付けられ，2001年4月から処理装置が設置されていない車両のトイレは使用できなくなった。

この手法の改造はすべて土崎工場で行われている。今後もリニューアルは進むものと思われ，これからしばらくはキハ40系列の活躍が期待される。