5호선은 개통때부터, 6량 편성의 광저우 지하철 04형 열차가 모두 운행되며, VVVF 교류 리니어 모터를 사용하며, 노선에서 운행 중일 때는 제3궤조로, 차량기지에서는 가공전차선으로 전원을 공급받는다. 100 km/h의 설계 속도, 90 km/h의 최대 작동 속도를 가진다.
열차는 2개의 편성으로 나뉘며, 개통 초기부터 운행된 열차는 L2형 열차이다. 열차 번호는 05x001-05x002 ~ 05x059-05x060이다. 2011년에 운행된 열차는 L4형 열차이다. 열차 번호는 05x061-05x062 ~ 05x123-05x124으로, 총 62대이다.
두 열차는 운행 시간이 다르며, 열차 간에도 여러 차이점이 있다. 예를 들어, 전자의 열차는 단일 지점으로 깜박이는 전자 노선도를 가지고 있으며, 후자는 직선 노선도 등으로 변경되었다.