开幕前的1964年10月1日通车营运；经过多年扩展，目前有9条路线，其中包含2条路线较短的「迷你新干线」，将日本大多数的重要都市连结起来。最初由日本国有铁道研发与营运，国铁分割民营化后由JR集团接续，目前有JR北海道、JR东日本、JR东海、JR西日本、JR四国、JR九州等6家JR公司提供服务。新干线是以同时适合快速及大量运输而设计，因而其建造与营运技术均有别于传统铁路，例如全面採用动力分散式列车、轨道全面採用立体交叉、首创列车自动控制系统等，最短可以3分钟的班距运行。除了迷你新干线之外，列车运行最高车速