１９６６（昭和４１）年登場。
　それまで国鉄では、キハ２０系とキハ３０系を製造してきたが、前者が地方線区向けで客用扉が狭く２扉、後者が都市向けで３扉ロングシートと、両極端な車両だった。そこで、両系列の中間的車両として開発されたのが、キハ４５系である。
　車体はキハ２０系をベースとし、しかし車体長を長くし、両開きで広い２扉を備える。また運転台はキハ５８系急行型気動車の一部に見られるパノラミックウインドウを採用。やや面長の顔つきが特徴である。
　なお、形式は内地向けが両運転車がキハ２３、片運転車がキハ４５、２エンジン搭載両運転台車がキハ５３。北海道向けが、両運転車キハ２４、片運転台キハ４６である。
　本系列は、本来の投入目的だった都市近郊の電化が急速に進行していたため、昭和４４年まで１７９両が製造されただけにとどまるが、のちにキハ４０系のキハ４７、４８にコンセプトは受け継がれている。
　２００４年、ＪＲ西日本の山陰地区西部で引退。
　なお、左では２種類の塗装しか紹介していないが、実は各地で多種多様な色に塗られていた。地味ながら、ほぼ全国各地にいたのである。

●現在走っている路線

なし

●以前走った路線

日本各地