Tous les véhicules de la compagnie du Martigny-Châtelard disposent du même attelage Scharfenberg que leurs homologue français, ce qui permet de réaliser des compositions « internationales ». Ainsi, dans les années 1980, une voiture du MC effectuait des liaisons directes Martigny-Chamonix. À la frontière, elle était attelée à une rame Z 600.
Les véhicules de la compagnie du MC datent pour la plupart de la même époque que les Z 600 de la SNCF. Ils ont été repeints au début des années 1990 aux couleurs du Mont-Blanc Express.
La compagnie du MC a acquis en 1997 deux rames de la même série que les Z 800 de la SNCF. On voit ici la BDeh 4/8 n°821/822 (appelée aussi Z 821/Z 822 dans la numérotation SNCF) entre les Praz et Chamonix. Ces rames sont utilisées en commun avec la SNCF : les rames peuvent circuler indistinctement sur les deux réseaux, ce qui permet d'assurer des trains directs entre Le Fayet et Martigny. La maintenance des BDeh 4/8 du MC est d'ailleurs en partie assurée par les ateliers du Fayet.
Sur le réseau du MC, de nombreuses sections sont alimentées par caténaires, et non par rails conducteurs. Toutes les rames de ce réseau sont donc équipées de pantographes.
La ligne du Martigny-Châtelard dispose d'un assez grand nombre de wagons de service. En effet, elle a été intensément mise à contribution dans les années 1970 lors de la construction du barrage d'Émosson. Une bonne partie des matériaux de construction du barrage ont ainsi transité par la ligne du MC entre Martigny et Châtelard-Giétroz, ce qui a nécessité l'acquisition de matériel roulant adapté. En outre, les cadences étaient telles qu'un cantonnement manuel n'était plus possible. La ligne s'est donc équipée à ce moment-là d'un système performant de block automatique lumineux (BAL).