概要
物語中盤から終盤まで登場する、巨大な山猫のような姿の不思議な生き物。作中のキャラの中でも、トトロなどと並んで人気が高い。
その実態は、化け猫が人間の乗り物を真似して化けたのが始まりだとされている。昔はカゴ屋に化けていたらしいが、バスが走るようになってからはそれを真似るようになった（宮崎駿曰く「日本の神様は新しいもの好き」）。
全体的な体毛は黄色で、茶色の大きなトラ柄。その名が示す通り、体全体が路線バスの車両のような構造（ボンネットバスの前頭部が猫の顔になったような外見）であり、脚は6対（12本）付いている。眼が黄色いヘッドライト、額の両側に付いたネズミの眼が車体正面の行き先表示（方向幕）を照らす赤いマーカーランプ、尻の両側に付いたネズミの眼が赤いテールライトの役目を果たす。空洞になった背中が客室で、胴体が座席と床面になっている。乗客を乗車・下車させる時は、左側の窓の一つが大きく広がって乗降口になる（トトロなどのように身体が大きい客の場合、自在に乗降口の大きさを変えて対応する）。
その姿は普通の人間には見えず、目の前を通過しても強風が吹いたとしか思わない。ただし、犬や鳥などの動物には見えているような描写がある。
走行能力は非常に高く、鬱蒼とした森でも木自体がネコバスを避け、鉄塔の上の送電線すらも感電することなく高速で走ることが出来る。
ラストでの屋根の上で「ニカッ」と笑って空に消えていく姿は恐らくチェシャ猫のオマージュ。
余談だが、本編のネコバスはオス（後ろから見るとアレが見える）。
行き先一覧
塚森（※トトロの住処）
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長沢
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三ツ塚
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墓道
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大社
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七国山病院（※「院」の漢字はこざとへんが左右反転、「完」が上下反転している）
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す（読んで字のごとく巣。EDにて確認できる。回送?）
本編以外では展示用の造形物やぬいぐるみなどで会場に合わせたオリジナルの行先になっていることも。
亜種
こねこバス
三鷹の森ジブリ美術館で定期的に上映されている短編『めいとこねこバス』に登場するネコバスの子供。
脚は3対（6本）で、丁度メイ一人が乗れるサイズ。
ネコバスと比べると、だいぶ猫らしい仕草を見せる。
名称不明
リムジンの様なネコバス。『めいとこねこバス』に登場。
ネコばあちゃん
ネコバスの長老的な存在で、トトロも敬意を払う。
非常に身体が大きく、トトロの同族(?)を何十体も乗せられる。
脚や尻尾の数や窓の数もかなり多い。
ネコバスは皆ある程度空が飛べるが、ネコばあちゃんは完全に航空便になっている。
ネコ電車
上記の三鷹の森ジブリ美術館の開館時に制作された映像に登場するネコバス。後に、『めいとこねこバス』やジブリパークの告知映像や広告にも再登場している。
2両編成（もしくは連接車）の長さで、屋根の上に菱形のパンタグラフが2つ付く。後部からはT字型の煙突が伸びているのも特徴。脚は合計17対（34本）。
ニュースなどでは「電車」と紹介されているが、その見た目からトロリーバスのようにも見える。
