JR東日本が運行する寝台特急列車。上野駅とJR北海道札幌駅間を走行する。
1999年に運行開始されている。それまでの「北斗星」をグレードアップさせたもので、車両も新しくE26系客車が導入されている。ただし1編成しかなく、必然的に隔日運行しかできず(多客時以外は週6勤1休で運行)、毎年車両検査のため10月から12月にかけて運休している。
車両は恒常的に運転されている(カシオペアは形式上臨時列車扱い)ものとしては初めて全車B寝台車両の無い2人用A寝台車両で固められており(他に食堂車とラウンジカーを連結)、2階建て車両である。上位からクラス別に「スィート」「デラックス」「ツイン」と分けられており、中でもスィートは上野より一号車の端に存在し、人気が高い存在となっている。
牽引機関車も本州内は北斗星とは別にカシオペア用に専用に塗られた車両が用意されており、災害時などの突発時を除いて原則それが使われていたが、2010年のEF510導入でもカシオペア色機関車は用意されているが、同型の北斗星色機関車と共通運用となっており、使用されることがある。