山形駅は1996年3月のダイヤ改正で自動車代行化された。このダイヤ改正では山形駅を含め11駅が自動車代行駅となり、その中で山形駅は一日の輸送力がもっとも大きい60個(12フィートコンテナ)。
拠点駅は宮城野駅で、距離は約65km。
代行便は、山形駅から国道13号線で天童に至り、国道48号線で関山峠を越えて宮城野駅へ向かう。所要時間は、片道2時間18分で設定してあるが、実際は１時間半ほど。冬場は2時間程度。
国道48号線が不通のときは国道286号線を使う。
自動車代行化以前・以後の取扱実績は以下のとおりで、取扱個数は自動車代行化以前に比べ増えている。
| 年度 | 発送個数 (対1995年度比) | 到着個数 (対1995年度比) |
|---|---|---|
| 1995年度 | 17,648 | 18,658 |
| 1996年度 | 20,917 (118.5%) | 18,695 (100.2%) |
| 1997年度 | 19,688 (111.5%) | 18,735 (100.4%) |
代行輸送に使われるトラックは、山形駅側が8台(2個積み車が基本。一部3個積み車)、宮城野駅側が7台(同)。それぞれ、一日に2往復し、片道 12フィートコンテナ 60個の輸送力を確保している。
宮城野駅は、古川駅の自動車代行拠点駅ともなっている。山形と古川で自動車代行の輸送力と車両運用を調整し、効率化を図っている。
代行便はダイヤが設定されているが、集荷が遅れたときは発車を遅らせることも可能。
代行便は4便が設定されており、列車時代に比べ増えた。このため宮城野駅での中継が良くなり、輸送日数が短くなったルートがいくつかある。
山形駅の営業範囲は、新庄から米沢まで南北に120kmと広く、山形駅はそのほぼ中心に位置する。
発送品目は、米が全体の約30%で最も多い。次いで白土(10%強)・缶詰め・果物・自動車部品など。到着品目は、菓子原料・野菜・砂糖・工業製品など。
山形駅のJR貨物部分の面積は17,600平方メートル。
到着コンテナ置き場と発送コンテナ置き場を向かい合わせに設け、その間の通路に代行トラックが2列駐車する。
構内には、JR貨物の事務所、通運事務所、通運事業者別の空コンテナ置き場、トラックで集荷してきた貨物をコンテナに積みかえる積み替え場などがある。構内北側には上屋があり、前集荷した貨物やパレットが置かれている。