トロッコ電車が出発すると、女優・室井滋さんによる温かみのある車内アナウンスが流れ、次々と大自然のスペクタクルが現れます。車窓から望むべき主要なハイライトは多岐にわたります。
宇奈月温泉駅を出発してすぐにかかる深紅の新山彦橋からは、かつて使われていた旧山彦橋とエメラルドグリーンの宇奈月湖を一望できます。続いて現れるヨーロッパの古城を思わせる「新柳河原発電所」、仏掌高野と呼ばれる巨大な岩壁、そして黒薙駅手前に架かる高さ60mの後曳橋（あとびきばし）は、あまりの谷の深さに昔の人が後ろへ引き返したという由来を持つスリル満点の難所です。
さらに進むと、6つの峰が突き出た険しい「出し六峰」や、冬期に雪崩を防ぐための雪見障子のような「出し平ダム」、猫がまたいで逃げたという伝説が残る切り立った断崖の猫又駅周辺など、自然の造形美と土木構造物の融合が続きます。
峡谷が最も美しく彩られる紅葉の時期は、例年10月中旬から11月中旬にかけてです。標高差があるため、まずは標高約600mの欅平周辺から色づき始め、徐々に宇奈月温泉（標高約224m）へと紅葉前線が降りてきます。モミジやカエデの鮮やかな赤、ブナやミズナラの黄金色、常緑樹の深い緑、そして黒部川の青緑色が織りなす極彩色の景観は、日本屈指の秋の絶景として知られています。
