当初は、朝晩の一部を除いたほとんどの列車が東海道新幹線に直通していた。国鉄分割民営化後は、山陽新幹線内相互発着の「ウエストひかり」の運行も開始され、後に「ひかりレールスター」に移行した。
「こだま」.
「つばめ」.
現行のダイヤパターンと停車駅.
開業時から規則的なパターンダイヤを導入しているが、東海道新幹線に比べて需要が少ないことと、時間帯により極端な需要の偏りがあることなどから、列車の延長運行などを行い、需要に見合う柔軟なダイヤ構成となっている。
現行の号数の振り方.
所要時間の推移.
乗務員.
乗務員区所.
利用状況.
国土交通省は、一般的な傾向として近距離帯では乗用車等、中距離帯では鉄道、長距離帯では航空が主に利用されている状況にあると分析しており、山陽新幹線沿線でもこの傾向が現れている。
福岡県内.
平均通過人員.
各年度の区間ごとの平均通過人員は以下の通り。
運賃と特急料金.
特急料金は、「三角表」と称するものにより各駅間個別に定められている。一方、この各駅間の特急料金は当該区間の営業キロに基づいて算出されたものである。営業キロに対応する特急料金、およびその他の特定の区間の特急料金は別表のとおり。
特別企画乗車券.
山陽新幹線では高速バスや航空との競合、平行する他社線がある区間を中心に割引きっぷ（特別企画乗車券）が設定されている。
JR東海との提携サービス.
山陽新幹線の安全性.
歴史.
今後の予定.
九州新幹線直通列車増発に向けた対策として、線路容量に余裕のない山陽新幹線新大阪駅に地下ホームを建設し、ここに北陸新幹線を乗り入れて山陽新幹線と直通運転する構想がある。
付記.
過去のダイヤパターンと停車駅.
●：停車、→：通過、◇：朝夕運行（臨時列車として昼間時間帯に運行する「こだま」もある）、★：どちらか運行
●：停車、□：一部の列車が停車、→：通過、◇：朝夕運行（臨時列車として昼間時間帯に運行する「こだま」もある）
●：停車、□：一部の列車が停車、→：通過、◇：朝夕運行（日中に運行する「こだま」も何本かある）
●：停車、□：一部の列車が停車、→：通過、◇：朝夕運行（昼間時間帯に運行する「こだま」も何本かある）
●：停車、□：一部の列車が停車、→：通過
●：停車、□：一部の列車が停車、→：通過
●：停車、□：一部の列車が停車、→：通過、◇：朝夕運行