Die auf dem Kuckucksbähnel eingesetzten Fahrzeuge stammen ausschließlich aus dem Bestand des Eisenbahnmuseums Neustadt und gehören somit der Deutschen Gesellschaft für Eisenbahngeschichte e.V. (DGEG). Die Fahrzeuge werden im Eisenbahnmuseum Neustadt betreut und gewartet. Hier werden auch die vorgeschriebenen amtlichen Untersuchungen durchgeführt. Fahrzeuge und Anlagen der Museumsbahn sind somit immer in betriebssicherem Zustand. Das für den Bahnbetrieb erforderliche Personal (Lokführer, Heizer, Zugführer und Schaffner) wird ebenfalls von der DGEG gestellt, und auch das Personal muß, je nach Aufgabengebiet, die entsprechenden Ausbildungen absolvieren, Prüfungen dazu ablegen und jährlich an Fortbildungskursen mit anschließender Prüfung teilnehmen.

Die normalen Museumszüge werden in der Regel mit der Dampflok 378.78 gefahren, kleinere Sonderzüge mit der 89 7159. Bei Ausfall einer Dampflok aus technischen Gründen kommt allerdings die Diesellok zum Einsatz. Dies ist allerdings sehr selten der Fall.

Sonderzüge werden entsprechend den Anforderungen mit Fahrzeugen ausgerüstet, wobei nach Möglichkeit natürlich auf spezielle Wünsche des Bestellers eingegangen wird.
Der Bestand an Personenwagen gliedert sich grob in zwei Gruppen: Gruppe eins sind die Wagen aus der Länderbahnzeit und der Zeit vor dem zweiten Weltkrieg (ausschlaggebend ist das Baujahr), Gruppe zwei sind "moderne" Wagen aus der Nachkriegszeit. Diese Wagen, die sich durch die gepolsterten Sitze von den Holzbänken der Gruppe 1 abheben, dienen in erster Linie der Erweiterung des Platzangebots des Zuges bei hoher Nachfrage, obgleich es sich bereits auch schon um historische Fahrzeuge handelt.
Für alle Fahrzeuge gilt, daß sie bei Bedarf aus dem aktiven Betriebspark genommen werden können, um erforderliche Reparaturen oder Erhaltungsmaßnahmen durchzuführen. Andererseits sind wir ständig darum bemüht, weitere Fahrzeuge wieder betriebstauglich zu machen und in den Zugverband aufzunehmen. Der letzte Wagen, der so wieder hergerichtet wurde, ist der badische 2-Achser Baden 12240.