北斗星の1往復を、E26系客車を使用するために置き換えるた列車でもある。下りは上野発火・金・日曜日、上りは札幌発月・水・土曜日のみに運行される（夏季と年末年始は曜日に関らず2日に1本）。大変人気のある列車で、1か月前の切符（寝台券）の発売開始とほぼ同時に売り切れることも多い。

カシオペア座は北斗七星と同様、北極星を見つけ出すのによく使われる星座であり、この列車が東京-札幌間を寝台で往復することからJR東日本はそれにちなんでこの愛称をつけたと言われている。

編成