東海道新幹線（とうかいどうしんかんせん）は、東京都千代田区の東京駅から大阪府大阪市淀川区の新大阪駅までを結ぶ、東海旅客鉄道（JR東海）の高速鉄道路線（新幹線）およびその列車である。1964年（昭和39年）10月1日、世界初の高速鉄道として開業し、日本の三大都市圏を東西につなぐ旅客鉄道輸送の動脈を担っている。

多くの列車が山陽新幹線（新大阪駅 - 博多駅間）と直通する運行体系がとられていることから、総称して「東海道・山陽新幹線」（とうかいどう・さんようしんかんせん）とも呼ばれる。

 概要 
本州中央部太平洋側には、第二次世界大戦前、既に東海道本線（東京駅 - 神戸駅間）が開通していたが、戦後の高度経済成長下で線路容量が逼迫しており、抜本的な輸送力増強を迫られていた。これに対して日本国有鉄道（国鉄）は、十河信二総裁と島秀雄技師長の下、高速運転が可能な標準軌新線を建設することを決定。1959年（昭和34年）4月20日、新丹那トンネル熱海口で起工式を行って着工し、東京オリンピック開会直前の1964年（昭和39年）10月1日に開業した。計画段階では「東海道新線」と呼ばれていたが、開業時には「東海道新幹線」と命名された。「新幹線」という呼称は戦前に東京駅 - 下関駅間で計画された「弾丸列車」の内部呼称に由来するといわれている。なお、開業後に一等車（現在のグリーン車）のシートポケットに配置されていた訪日外国人旅行者向けの英語版リーフレットのタイトルは「Japan's　Bullet Train - 125 mph」とあり、「Shinkansen」という言葉が国際的に定着する前は弾丸列車を意味する英語を使用していた。

1987年（昭和62年）4月1日の国鉄分割民営化により、JR東海が運営を継承した。西日本旅客鉄道（JR西日本）が継承した山陽新幹線と相互乗り入れが行われ、「のぞみ」号を始め多数の列車が東京駅 - 博多駅間を直通運転しており「東海道・山陽新幹線」と総称される。2023年（令和5年）3月ダイヤ改正時点、東京駅 - 新大阪駅間の所要時間は最速2時間21分、最高速度285 km/hで運行されている。後から開業した山陽新幹線に比べて曲線区間が多いことから、営業最高速度は山陽新幹線の300 km/hに比べて低く抑えられている。そのため車体傾斜装置を搭載した車両を全車両に使用することで最高速度の向上と高頻度運転を図っている。車両はJR東海、JR西日本の双方が所有し、いずれも当線で使用されるが、東海道新幹線区間のみで運転される列車にもJR西日本所有の車両が使用されることがある。

首都圏、愛知県名古屋市を核とする中京圏、京阪神の三大都市圏間で旅客を高速、高頻度で大量輸送している。1日あたりの列車本数は365本、1日あたりの輸送人員は約45.2万人（年間約1億6,500万人）、年間収入は約1兆2,119億円にも及ぶなど、高速鉄道でありながら通勤路線にも匹敵する世界有数の大量輸送サービスを提供している鉄道路線である（数字はいずれも2016年度）。JR東海の運輸収入の92%を稼ぎだすドル箱路線であり、45%という同社の高い営業利益率を生み出す日本屈指の高収益路線でもある（2019年度）。三大都市圏を結ぶ都市間連絡鉄道としての性格から、利用客の約7割は出張・ビジネス利用である。

大都市近郊区間について、東海道新幹線の東京駅 - 熱海駅間は東京近郊区間に含まれていない（在来線の東海道本線の同区間は含まれている）のに対し、米原駅 - 新大阪駅間は大阪近郊区間に含まれている。歴史的には、新幹線と在来線の同一区間は大都市近郊区間に含まれていたが、1999年（平成11年）に東日本旅客鉄道（JR東日本）が東京近郊区間を東海道本線の熱海駅まで拡大した際、JR東海は東海道新幹線の東京駅 - 熱海駅間を東京近郊区間に含めなかった。

JR東海の在来線が存在しない地域（東京都および京都府・大阪府）まで路線が延び、両端の終着駅で自社の在来線に接続しない唯一の新幹線となっている。

また、東海道新幹線は国鉄時代からの「線路名称」上では並行する在来線である東海道本線の無名枝線（1982年までは線増）という扱いである。ただし、国鉄分割民営化時に当時の運輸省に提出された事業基本計画や国土交通省監修『鉄道要覧』では東海道本線とは別の路線として掲載されている。

時刻表上では、山陽新幹線開通後は単に「新幹線」と表記されていたが、東北新幹線開通後は「東海道・山陽新幹線」と線名表記に戻っている。

◯は「のぞみ」の停車駅

 路線データ 
 距離（実キロ）：515.4 km（営業キロは552.6 km）。
 東海道新幹線は東海道本線（在来線）の線増（複々線）として建設された経緯があるため、実キロと営業キロとの間に差がある。
 軌間：1,435 mm（標準軌）
 駅数：17（起終点駅含む）
 このうち、東海道新幹線単独駅は2駅（在来線が他社管理となる駅も計上すると10駅）である。
 信号場数：2
 複線区間：全線
 電化区間：全線（交流25,000 V・60 Hz、架空電車線方式）
 運転方式：車内信号によるATC方式
 保安装置：車上主体型によるデジタル式のATC-NS
 複数個所の機器室にタンス・サーバーラック状の処理装置を分散配置
 2006年3月までは、地上主体型によるアナログ式のATC-1
 道床：バラスト軌道
 曲線半径：2,500m（東京都、静岡県静岡駅以東、愛知県、京都府、大阪府内）、3,000m（神奈川県、静岡県静岡以西、岐阜県、滋賀県内）
 運転指令所：新幹線総合指令所
 非常時に備え、新幹線第二総合指令所が設置されている。
 列車運行管理システム：新幹線運行管理システム（通称 COMTRAC〈コムトラック〉：Computer aided Traffic Control System）
 構造種別延長割合：路盤 53%、橋梁 11%、高架橋 22%、トンネル 13%

東京駅 - 岐阜羽島駅は新幹線鉄道事業本部の直轄、米原駅 - 新大阪駅はその下部組織にあたる関西支社の管轄である。

 駅一覧 

 キロ程は東京駅からの累計距離。
 接続路線名は、新幹線や山手線・京浜東北線といった首都圏の電車線など一部を除き原則として正式路線名で表記する。カッコ内のアルファベットと数字は駅番号。
 各列車の東海道新幹線内の停車駅については停車駅表を参照
 †印：ホームドア設置駅

駅名営業キロ実キロ接続路線所在地東京駅 †0.00.0全千代田区品川駅 †6.86.8全港区新横浜駅 †28.825.5全東日本旅客鉄道： 横浜線（JH 16）相模鉄道： 相鉄新横浜線（SO52）東急電鉄： 東急新横浜線（SH01）横浜市営地下鉄： ブルーライン（B25）横浜市港北区小田原駅83.976.7 東日本旅客鉄道： 東海道本線（JT 16）小田急電鉄： 小田原線（OH47）小田急箱根： 鉄道線（箱根登山電車）（OH47）伊豆箱根鉄道： 大雄山線（ID01）小田原市熱海駅†104.695.4 東日本旅客鉄道： 東海道本線・伊東線（JT 21）東海旅客鉄道： 東海道本線（CA00）熱海市三島駅120.7111.3 東海旅客鉄道： 東海道本線（CA02）伊豆箱根鉄道： 駿豆線（IS01）三島市新富士駅146.2135.0  富士市静岡駅180.2167.4 東海旅客鉄道： 東海道本線（CA17）静岡鉄道： 静岡清水線（新静岡駅、S01）静岡市葵区掛川駅229.3211.3 東海旅客鉄道： 東海道本線（CA27）天竜浜名湖鉄道： 天竜浜名湖線掛川市浜松駅257.1238.9 東海旅客鉄道： 東海道本線（CA34）遠州鉄道： 鉄道線（新浜松駅、ET01）浜松市中央区豊橋駅293.6274.2 東海旅客鉄道： 東海道本線（CA42）・ 飯田線（CD00）名古屋鉄道： 名古屋本線（NH01）豊橋鉄道： 東田本線（駅前停留場、1）・ 渥美線（新豊橋駅、1）豊橋市三河安城駅336.3312.8 東海旅客鉄道： 東海道本線（CA55）安城市名古屋駅 †366.0342.0全東海旅客鉄道： 東海道本線（CA68）・ 中央本線（CF00）・ 関西本線（CJ00）名古屋臨海高速鉄道： あおなみ線（AN01）名古屋市営地下鉄： 東山線（H08）・ 桜通線（S02）名古屋鉄道： 名古屋本線（名鉄名古屋駅、NH36）近畿日本鉄道： 名古屋線（近鉄名古屋駅、E01）名古屋市中村区岐阜羽島駅396.3367.1 名古屋鉄道： 羽島線（新羽島駅、TH09）岐阜県羽島市米原駅445.9408.2 東海旅客鉄道： 東海道本線（CA83）西日本旅客鉄道： 東海道本線・北陸本線（JR-A12）近江鉄道： 本線（OR01）米原市栗東信号場-(452.6) 栗東市京都駅 †513.6476.3全京都府京都市下京区新大阪駅 †552.6515.4全西日本旅客鉄道： 山陽新幹線・ 東海道本線（JR-A46）・ おおさか東線（JR-F02）大阪市高速電気軌道： 御堂筋線（M13）大阪府大阪市淀川区 停車…全：すべての列車が停車する駅（2008年3月改正時）
 長距離乗車券の特定都区市内
 ：東京山手線内ならびに東京都区内、：横浜市内、：名古屋市内、：京都市内、：大阪市内
 注釈

 各駅の構造 
各駅の構内配線およびホームの形式を表に示す。

全列車が停車する駅では「2面4線」の構内配線が基本となる。すなわち、島式のホームを2面配置し、のりばは上下線にそれぞれ2か所、計4か所を設ける構造である。上下線とも相互発着によりそれぞれ2本の列車の同時停車ができ、相互の乗り換え（緩急接続）が可能な配線である。

一方、通過列車がある駅では本線（通過線）に直接ホームを設けず、本線とは別に待避線を設置したうえでホームを設ける構造が基本である。これは、ホームでの利用客と高速で通過する列車の距離を確保し、風圧などによる事故を防ぐことを目的としている。この形式の大半は本線の外側に待避線とホームを設置し、のりばが2か所となる「2面2線+通過線」を採用しているほか、上下線のいずれかにもう1線を追加する「2面3線+通過線」も米原駅と豊橋駅に、上下線ともに1線ずつ追加する「2面4線+通過線」も岐阜羽島駅に見られる。三島駅は本線の内側に待避線を設置したうえで島式のホームを設ける「1面2線+通過線」を採用。熱海駅は土地の制約条件などにより本線に直接ホームを設ける「2面2線」構造が採用されており、風圧事故防止のためホームドアの設置位置は線路から離れた場所になっている。このうち、本線にホームが存在して通過列車が設定されている熱海駅と、2008年（平成20年）3月14日まで通過列車が設定されていた品川駅21・24番線と新横浜駅2・3番線は、通過列車による事故を防ぐ目的でホーム上にハーフハイト式ホームドア（可動式安全柵）を設け、小田原・三島・静岡・浜松・新大阪の各駅では転落防止柵を設置している。その後、全列車が停車する東京駅、名古屋駅、京都駅の全ホームと品川駅22・23番線・新横浜駅1・4番線にも、既存の転落防止柵に戸袋の一部を取りつける改造が実施された。これらは後述の通り、東海道新幹線を走行する車両は16両編成に完全統一されドア位置も完全統一されているため、ホームドアの設置も容易であったが、新大阪駅に限っては8両編成も停車するため異なるドア位置にも対応したホームドアが必要となり、2013年に設置された27番線以外は設置されていなかった。その後、新大阪駅のホームドア未設置のホームにも2019年から2022年にかけて、開口部が従来よりも拡張された新型ホームドアが設置された。

+ 各駅の構内配線とホームの形式配線分類2面4線2面2線+通過線2面3線+通過線2面4線+通過線2面2線1面2線+通過線構内図該当駅品川駅・新横浜駅名古屋駅・京都駅小田原駅・新富士駅静岡駅・掛川駅浜松駅・三河安城駅豊橋駅・米原駅岐阜羽島駅熱海駅三島駅

 全列車停車駅 
2024年（令和6年）現在、すべての定期旅客列車が停車する駅の概要を記す。このうち、東京駅（起点）と新大阪駅（終点）は開業当初から全列車が停車している。また、品川駅と新横浜駅は駅開業から2008年（平成20年）3月まで、名古屋駅と京都駅は1992年（平成4年）3月から1997年（平成9年）11月まで通過列車が存在したが、現在は全列車が停車する。
 東京駅
 
 1914年（大正3年）、新橋駅に代わる首都・東京の中央駅として丸の内に開業。以来、東海道本線をはじめとする主要幹線の起点駅となり、上野駅とともに東京の玄関口としての機能を果たしてきた。在来線・新幹線を合わせた1日の列車発着本数は日本一の3,000本。特徴ある赤レンガ造りの駅舎は国の重要文化財に指定されている。
 1964年（昭和39年）の東海道新幹線開業時に起点駅となる。開業時の新幹線ホームは2面3線であったが、現在は3面6線である（図参照）。東北・上越・北陸新幹線とレールはつながっていないが、上野方から旅客列車が乗り入れていた東海道本線の在来線ホームを転用した14・15番線ホームは、国鉄時代には東北新幹線との直通計画があったこともあり上野方向にカーブしている。
 JR東日本の上野東京ライン各線（宇都宮線・高崎線・常磐線）や総武快速線・横須賀線も発着している。上野東京ラインや宇都宮線はJR東日本が制定した愛称であるが、JR東海は東海道新幹線での案内等においてこの愛称を使わず、各線ともに正式名称の東北本線・高崎線・常磐線・総武本線と案内している。東海道本線・横須賀線に関しては当路線沿線からは品川駅で乗り換えが一般的であるため、案内からは省略されている。また上野東京ラインは、運行見合わせ（上野駅折り返し運転）時のみ使用する。
 品川駅
 1872年（明治5年）に開業した、日本で最も古い鉄道駅の一つである。駅名は「品川」であるが、品川区ではなく港区高輪に所在する。
 東海道新幹線の品川駅が開業したのは2003年（平成15年）10月で、2024年6月現在最も新しい。当駅で折り返すことで大井車両基地に出入りする回送列車との競合を回避し、線路容量を最大限活用することができるようになった。当初は「のぞみ」「ひかり」に通過列車があったが、2008年（平成20年）3月15日のダイヤ改正ですべての列車が停車するようになった。
 在来線との関係では、東海道新幹線の品川駅の開業により、新幹線から渋谷・新宿・池袋方面や、当線の隣にホームがある横須賀・総武快速線各線、さらには京急・都営浅草線・京成沿線や、羽田空港（京急）・成田空港（JR特急「成田エクスプレス」および、都営浅草線・京成線・成田スカイアクセス線直通列車）へのアクセスが改善された。2015年（平成27年）3月14日からは、東京駅を経由して特急「ひたち」「ときわ」などの常磐線直通列車の始発駅となり、また東北本線・高崎線にも東海道新幹線から直接の乗り換えが可能となった。
 新横浜駅
 新横浜駅周辺地区は、横浜市における都心（ツインコア）の一つである「新横浜都心」に指定されており、多くのオフィスビル・ホテルが建ち並ぶほか、横浜アリーナや横浜国際総合競技場からも近い。1964年の開業時から1976年6月までは、「こだま」のみが停車していた。その後も「のぞみ」「ひかり」に通過列車があったが、2008年（平成20年）3月15日のダイヤ改正ですべての列車が停車するようになった。
 在来線の横浜駅とは直線距離にして約4.5 km離れた場所に設置された。JR東日本の横浜線、東急新横浜線、相鉄新横浜線、および横浜市営地下鉄ブルーラインと連絡している。横浜線もしくはブルーラインを利用することで、横浜駅をはじめとした横浜市の中心部などへのアクセスが可能となっているほか、横浜線では町田市や八王子市などの東京都多摩地区へのアクセスが可能である。2023（令和5年）3月18日には東急新横浜線・相鉄新横浜線が開業した。相鉄へは相鉄新横浜線を経て相鉄本線・相鉄いずみ野線と直通しており、海老名・湘南台・二俣川方面から乗り換えることなく1本で新横浜にアクセスが可能となった。一方、東急へは東横線・目黒線と直通しており、東横線はさらに東京メトロ副都心線、東武東上線、西武池袋線に直通しており、目黒線はさらに東京メトロ南北線、埼玉高速鉄道線（埼玉スタジアム線）、都営地下鉄三田線と直通している。これにより、森林公園・志木・和光市・池袋・渋谷・西高島平・浦和美園・赤羽岩淵・白金高輪・目黒・武蔵小杉・日吉方面から乗り換えることなく1本でアクセス可能となり、新横浜駅へのアクセスが大幅に向上した。
 名古屋駅
 東海道本線・中央本線（中央西線）・関西本線の各路線と接続する。中央本線経由で長野、松本方面や東海道本線経由で北陸本線（敦賀方面）、高山本線（下呂、高山・富山方面）へ、関西本線経由で参宮線や紀勢本線（伊勢、鳥羽、紀伊半島方面）へ乗り入れる特急・快速列車も発着している。
 開業当初からの全列車停車駅である。ただし、「のぞみ」が新設された1992年3月から1997年11月まで、京都駅とともに早朝下り1本のみ「のぞみ」に通過列車が存在した。
 また名古屋市内各地へ向かう名古屋市営地下鉄東山線・桜通線や、もと貨物線であったあおなみ線が乗り入れており、私鉄では中部国際空港や愛知県・岐阜県各地へ向かう名鉄名古屋本線の名鉄名古屋駅、三重県北勢・伊勢志摩地方、大阪方面などへ向かう近鉄名古屋線の近鉄名古屋駅とほぼ同一駅となっている。
 京都駅
 東海道本線・山陰本線・奈良線が接続する。在来線は西日本旅客鉄道（JR西日本）の管轄となっており、各路線とも京阪神都市圏のアーバンネットワークとして位置づけられている。東海道本線の京都駅 - 米原駅間には琵琶湖線、京都駅 - 大阪駅間にはJR京都線、山陰本線京都駅 - 園部駅間には嵯峨野線とJR西日本が制定した愛称がつけられているが、JR東海管轄である東海道新幹線においては、東京駅と同様にこれらの愛称を使わず、各線ともに正式名称で呼んでいる。湖西線の列車も東海道本線を介してこの駅に乗り入れている。また北陸方面（湖西線経由。敦賀方面）や北近畿（舞鶴・天橋立・城崎）方面などへ向かう特急列車が発着している。
 「のぞみ」が新設された1992年3月から1997年11月まで、名古屋駅とともに早朝下り1本のみ「のぞみ」に通過列車が存在した。
 JR以外では、嵯峨野線とともに京都市内各地へのアクセス路線となっている京都市営地下鉄烏丸線や、奈良へ向かう近鉄京都線との乗換駅となっている。近鉄京都駅は奈良・橿原神宮前・伊勢志摩方面へ向かう近鉄特急の発着駅にもなっている。
 新大阪駅
 
 大阪市の北部に位置し、1964年（昭和39年）の東海道新幹線の終点駅として、東海道本線（JR京都線）との交差位置に設けられた。1972年（昭和47年）より山陽新幹線の起点駅となり、1987年（昭和62年）の国鉄民営化によってJR西日本との共同使用駅となった。当駅では東海道・山陽・九州新幹線の列車がそれぞれ折り返すほか、東海道・山陽新幹線の直通列車も運転されることから、東京駅を上回る5面8線の構内となっている。
 東海道本線のほかOsaka Metroの地下鉄御堂筋線とも連絡しており、ともに大阪市内の淀川以南や大阪府北部地域へアクセスしている。2019年3月16日にはおおさか東線が開業し、同線と接続している学研都市線や大和路線などを含めて大阪府東部（北河内・中河内）地域へのアクセス路線となった。在来線長距離列車は、山陰方面（智頭急行線経由・鳥取方面。列車自体は京都駅から発着）などへの特急列車が発着しているほか、1989年（平成元年）からは和歌山・南紀方面の特急列車も当駅への乗り入れを実施。さらに、1994年（平成6年）には関西空港の開港に合わせ同空港へのアクセス特急「はるか」が設定（列車自体は京都駅から発着）されるなど、各方面に対し新幹線との接続が図られている。

 利用者数 
すべての列車が停車する駅の利用が多い。2023年度の1日当たりの利用者数は、東京駅182,987人、品川駅71,078人、新横浜駅68,047人、小田原駅20,930人、熱海駅9,726人、三島駅27,001人、新富士駅8,292人、静岡駅38,989人、掛川駅7,926人、浜松駅24,925人、豊橋駅14,132人、三河安城駅3,432人、名古屋駅132,912人、岐阜羽島駅5,641人、米原駅12,080人、京都駅75,976人、新大阪駅158,539人。

 駅名標 
東海道新幹線では開業当時より1970年代中ごろまでは、駅名標は同線専用の独自様式のものが使用されていた。これは当時の在来線の駅名標と比較して横長となり、平仮名表記と前駅・次駅の表記を一切省略し、漢字と全大文字のローマ字の表記のみのものであった。

しかし、この独自仕様の駅名標は東北・上越新幹線以降の新幹線では採用されず（山陽新幹線で採用された同線の独自仕様の駅名標では平仮名表記こそ採用しなかったものの、東海道新幹線とは異なり、大きさは横長のものから国鉄標準のものとほぼ同様に変更となり、前駅・次駅の表記も自駅と同様に漢字+ローマ字で書かれていた）、東海道新幹線でも1970年代後半以降に急速に在来線および在来線の仕様とほぼ同じ仕様の駅名標を採用した東北・上越新幹線以降のものと同じ駅名標、つまり国鉄標準のものに交換され、漢字+ローマ字表記の独自仕様の駅名標は短期間で消滅した。その国鉄標準の駅名標も、1990年代前半以降に全駅がJR東海の新幹線用の仕様のものに再び取り替えられた。

また、開業当時は在来線とは異なり、東海道新幹線の駅構内および列車内に広告を掲出することを一切禁止していたが、駅名標交換と相前後した1977年ごろより緩和され、掲出が可能となった。

 新駅誘致の動き 

 神奈川県 
神奈川県では、新横浜駅と小田原駅の駅間距離が51.2 kmと長いため、高座郡寒川町倉見付近に新駅（相模新駅）を誘致している。しかし、JR東海では列車本数や駅の位置、ダイヤ上の観点、当時の会長葛西敬之が定例会見で「びわこ栗東（南びわ湖）を東海道新幹線最後の新駅とする」と発言したことから実現が難しいとしていたが、2010年（平成22年）6月2日JR東海は中央リニア新幹線の開業後、寒川町に新駅開設を検討していると明らかにした。

 静岡県 
静岡県では、2009年（平成21年）6月4日に開港した静岡空港の空港連絡鉄道として直下を通る東海道新幹線を利用できるよう、同空港への新幹線新駅の建設を要望している。JR東海は、掛川駅との駅間距離が短すぎるほか、空港直下に駅を作るのは技術的に困難としている。しかし、2013年（平成25年）9月23日、太田昭宏国土交通大臣は駅の設置について「本格的な検討をする」と発言している。また、同年12月にはリニア中央新幹線が開通するまでは、東京オリンピックと緊急時のみ営業する「臨時駅構想」を明らかにしている。しかしJR東海は新駅について、輸送力低下を理由に正式に否定している。

 滋賀県 

滋賀県では、駅間距離が最長である米原駅 - 京都駅間に南びわ湖駅が2006年（平成18年）6月に着工された が、着工後に開業後の採算見込みが下方修正され、同年には計画の凍結を唱える嘉田由紀子が滋賀県知事に就任。また地方債の起債が差し止められたなどの要因で資金調達は困難となった。2007年（平成19年）10月24日の新駅設置促進協議会の正副会長会議で滋賀県知事と栗東市長の協議が決裂したことから同月28日の同協議会総会で建設中止が正式に決定した。本線の盛り土構造を高架橋にする工事の必要性などにより建設コストが高く、工費圧縮のために地元から掛川方式 による建設も提案されたが、JR東海に断られた経緯もある。

2014年7月10日、JR東海社長の柘植康英は大阪市内で開いた定例会見で「滋賀県内の新幹線新駅は整理が済んだ話。もう終わった」と述べ、新駅設置の可能性にきわめて否定的な見解を示した。「栗東新駅（南びわ湖駅）の話があって工事を始めたあと、滋賀県から建設のお断りがあり、やむなく整理した」と強調し、この新駅拒絶で滋賀県に不信感を持ったJR東海は、栗東以外の立地を含め、県側から今後、設置の打診があった場合でも原則応じる考えがないことを示唆した。

 車両 

 車両の概要とその変遷 

東海道新幹線における運行車両の変遷を以下に示す。

 東海道新幹線における歴代車両の変遷形式営業最高速度1960年代1970年代1980年代1990年代2000年代2010年代2020年代備考0系220 km/h*1964年 - 1999年*1986年まで210 km/h100系220 km/h1985年 - 2003年V編成のみ230km/h300系270 km/h1992年 - 2012年500系270 km/h1997年 - 2010年700系270 km/h1999年 - 2020年N700系270 km/h2007年 -2016年までに全車N700A仕様に改造N700A285 km/h*2013年 -*2015年まで270 km/hN700S285 km/h2020年 -運行事業者国鉄（1964年 - 1987年）JR東海（1987年 - ）

 各形式概説 

東海道新幹線開業以来使用されてきた営業車両について概説する。詳細については各車両記事を参照のこと。なお、営業用車両はいずれもブルーリボン賞またはローレル賞の受賞実績を持つ。

 0系 

1964年（昭和39年）の開業時に国鉄が投入した車両である。1986年（昭和61年）までの20年以上にわたって3,000両あまりが製造され、製造年度によってさまざまな仕様がある。登場時の最高速度は210 km/hであったが、1986年（昭和61年）11月1日のダイヤ改正から100系に合わせ220 km/hに引き上げられた。

全電動車方式を採用し、普通車・グリーン車のほか、ビュフェと称する軽食サービスを提供する車両を組み込み、12両編成で登場した。その後1970年（昭和45年）の大阪万博輸送に対応するため16両編成が登場。1975年（昭和50年）には、山陽新幹線全線開業に合わせ、食堂車が組み込まれた。

晩年はもっぱら「こだま」に用いられ、指定席を一列4人掛けとするなどの車内改良が実施された。1999年（平成11年）に後継車両への置き換えに伴い東海道新幹線での営業運転を終了。

 100系 

1985年（昭和60年）長期にわたり製造され陳腐化した0系の置き換えを目的に、新幹線初のモデルチェンジ車両として登場した。国鉄および民営化で誕生したJR東海とJR西日本によって、1992年（平成4年）までに約1,000両が製造された。

営業運転速度はこれまでより10 km/h速い220 km/hにとどまったものの、モーターの出力増強・新しいブレーキの採用により、16両編成のうち4両を車両の床下にモーターを持たない付随車として製造コスト削減。車内もアコモデーションアップが図られ、座席間隔の拡大により3人掛け座席をはじめて回転可能としたほか、個室も設けられた。また、グリーン車や食堂車として2階建車両を2両組み込んだことが大きな特徴であり、JR西日本では編成中4両を2階建車両とし、さらに230 km/hへ高速化を図った「グランドひかり」編成も製造された。一方、JR東海では食堂車ではなく2階部分をグリーン席とし、階下をカフェテリア方式の売店とした車両に設計変更して製造された。

1999年（平成11年）に700系が営業運転を開始した直後から廃車が始まり、東海道新幹線での営業運転終了は2003年（平成15年）。「のぞみ」の大増発に伴い、全列車の最高速度を270 km/hに引き上げたための措置であった。

 300系 

東海道新幹線の高速化を図るため、JR東海が開発した車両。最高速度は270 km/hに引き上げられ、本形式とともに「のぞみ」が登場。東京駅 - 新大阪駅間を従来より約30分速い2時間30分で結び、大幅な時間短縮を達成した。JR東海・JR西日本が製造し、1998年（平成10年）までにその数を約1,000両とした。

車体はこれまでの鋼製に代わりアルミニウム合金が採用されたほか、車内にも樹脂製部品が積極的に用いられ、軽量化が徹底された。また、VVVFインバータ制御を用いた交流モーターを採用し、旧来の直流モーターに比べ小型化・高出力化が図られた。一方、利用の減少が続いていた食堂車や、軽量化・低重心化の障害となる2階建車両は組み込まず、普通車・グリーン車のみによる16両編成とした。この編成構成が、以後の東海道新幹線用車両の基本となった。

最高速度の向上により大幅な所要時間短縮を達成した300系であったが、後継車両の投入が相次いだことにより2001年（平成13年）には「のぞみ」の定期運用を外れ、その後は「ひかり」「こだま」の運用が主となり、2007年（平成19年）にN700系の投入が始まると初期編成の廃車も始まった。2012年（平成24年）3月には東海道・山陽新幹線での運用を終了し、全廃された。東海道新幹線での運用を終了した車両は山陽新幹線内で残存する例が多いが、本形式は両線区から同時に運用を終了した唯一の形式となった。

 500系 

山陽新幹線のさらなる高速化を目的としてJR西日本が開発した車両であり、新幹線初の300 km/h運転を達成した。1997年（平成9年）東京駅 - 博多駅間を直通する「のぞみ」として運用を開始し、新大阪駅 - 博多駅間の所要時間を300系より15分短縮して2時間17分とした。

300 km/hという高速運転を実現するため、0系以来の全電動車編成とし出力を増強。空気抵抗や騒音の低減、高速運転に伴って生じるトンネルの爆音（トンネル微気圧波）への対策のため、車体は角を落とした円形断面として断面積を縮小したほか、先頭車は15mに及ぶロングノーズにキャノピー型の運転室を設けるなど、他の新幹線車両とは外観上も異なっているのが特徴である。16両編成9本、全144両が製造された。

東京駅 - 博多駅間を結ぶ「のぞみ」を中心に運用されてきたが、2007年（平成19年）より後継のN700系に徐々にその運用を譲り、2010年（平成22年）に300系より先に東海道新幹線での営業運転を終了し、8両に短縮の上で山陽新幹線の「こだま」主体の運用に転じた。

 700系 

JR東海とJR西日本の共同開発により、1999年（平成11年）に営業運転を開始した車両。最高速度の低い0系や100系の置き換えを目的として製造された。

500系は山陽新幹線での300 km/h運行を可能としたが、製造コストが高額である、空力性能の重視によって車内空間に制約がある、などの課題を抱えていた。また、線形条件の劣る東海道新幹線においては300系と同等の270 km/hに留まり、コストに見合った性能が発揮できなかった。そこで700系では費用対効果を重視し、東海道・山陽新幹線全体の底上げを図るとともに、乗り心地・快適性の改善に主眼が置かれた。最高速度は500系より若干抑えた285 km/hとし、先頭形状はカモノハシに似た独特の形状が採用された。この形状は、車内空間への影響を最小限に留めつつトンネル微気圧波を抑制するものである。

「のぞみ」「ひかり」「こだま」用16両編成としてJR東海・JR西日本により1,200両が製造された。当初は「のぞみ」をメインに使われてきたが、2007年（平成19年）より後継のN700系に徐々にその運用を譲り、2010年（平成22年）に新大阪駅をまたぐ「のぞみ」の定期運用が終了、2017年には東海道新幹線内16両編成で運転される「ひかり」からも撤退、それ以降は300系に代わり「こだま」での運用がメインとなっていた。その後、N700系の改良型であるN700Aが代替として導入され、2013年（平成25年、C4編成はJR西日本へ譲渡する際の部品取り車として2011年に廃車）より初期編成から順に廃車が進行、東海道新幹線では2019年度末までにN700（A）系に置き換えられて全廃されることになり、2020年（令和2年）3月1日の団体臨時列車をもって東海道新幹線での営業運転を終了した。

 N700系 

700系を基本に「最速・快適・環境への適合」 をキーワードとして、さらなる性能向上を目指した車両。JR東海・JR西日本の共同開発により、2007年（平成19年）に営業運転を開始した。

軽量化、空力性能の改善およびモーター出力の増強により、500系以来となる山陽新幹線での300 km/h運行を可能とした。東海道新幹線での最高速度は従来と同じ270 km/hに留まるものの、加速性能の向上、新幹線初となる車体傾斜装置の導入により減速回数を少なくしたことで、所要時間の短縮を達成している。外観は700系に準じるが、エアロダブルウィングと称する先頭形状、空気抵抗を低減する連結部は全周幌、小さめの窓、大型のフルカラーLEDによる行先表示などが特徴となっている。また車内は全席禁煙とし、別に喫煙ルームが設けられた。

500系・700系に代わり「のぞみ」への投入が続けられ、2011年（平成23年）までに総数が約1,500両となった。

2012年まで製造後、2013年から3年間かけて後述のN700Aの導入に合わせ、JR西日本所属編成を含む全編成がN700Aと同様のスペックに改造された。JR東海所属編成については後述するN700S系の導入に伴い、2020年から置き換えが開始されている。

 N700A 

2011年（平成23年）5月、JR東海はN700系の改良型となるN700系1000番台（通称「N700A」、「A」は Advanced（進歩）の頭文字）の投入を決定（後述）。2013年（平成25年）2月より運行を開始した。

ブレーキ・車体傾斜システム・接客設備の改良や定速走行装置の新規搭載など、安全性・定時制の確保、環境性能・乗り心地の観点から数多くの改善が行われた。

その後、JR東海・JR西日本両社により、N700Aの増備とN700系初期車両のN700A相当への改造工事が進められ、2020年（令和2年）3月2日よりN700Aに統一された。

 N700S 

2016年（平成28年）6月24日、N700系のさらなる進化を遂げた「N700S」（「S」は Supreme の略で「最高の」の意味）を発表。乗車定員の1,323席すべてに電源コンセントが設置されるほか、地震発生時の停止距離が5%短縮、異常時には車内防犯カメラの映像を総合指令所でも確認可能、自然災害等による長時間停電時においても避難が容易な場所まで自力走行が可能な、新幹線では初となるバッテリ自走システムの搭載などの安全対策が強化されている。また、先頭形状は空気抵抗やトンネルに入る際の騒音を軽減する改良がなされ、N700A系と比較して編成総重量の15トン軽量化や使用電力量の7%削減に寄与している。2018年（平成30年）3月に試験車を登場させ、2020年（令和2年）7月1日に営業運転を開始した。

2026年からは、完全個室が、2027年には半個室タイプの上級クラス座席が導入される予定である。

 車両の諸元 

以上の新幹線営業車両の諸元をまとめ下表に示す。形式によって複数の仕様を持つものは、注記がない限り代表的な値を示した。増備中の形式の製造両数は括弧書きで記述。

+表：東海道新幹線営業車両の諸元形式0系100系300系500系700系N700系新製時の編成12両・16両16両最高速度(km/h)東海道220 220270285山陽220・230270300285300編成質量（16両）967 t839 t・852 t711 t688 t708 t713 t車体材質普通鋼アルミニウム合金編成出力（16両編成時）11,840 kW(16M)11,040 kW(12M4T)12,000 kW(10M6T)17,600 kW(16M)13,200 kW(12M4T)17,080 kW(14M2T)電動機直巻整流子電動機かご形三相誘導電動機製造初年1964年1985年1992年1997年1999年2007年製造両数3,216両1,056両1,120両144両1,200両2,993両

 業務用車両 

新幹線電気軌道総合試験車922形・923形は車体の色から「ドクターイエロー」と呼ばれる。
 現在の車両
 923形 - JR東海T4編成、JR西日本のT5編成と共通運用。東海・西日本共同による試験走行で使用。
 過去の車両
 922形

 編成両数と座席数の統一 
JR東海は、1989年（平成元年）の「こだま」の再16両編成化以来、すべての旅客列車を16両編成で運行している。また、300系からN700S系初期導入分までは、JR西日本が開発した500系（2010年〈平成22年〉に東海道新幹線内の運行を終了）を除いて座席数および座席配置が統一されており、1編成1,323席（普通車1123席・グリーン車200席）であった。

11号車には車椅子スペースが2席分が確保されていたが、2021年（令和3年）4月以降に増備されたN700S系からは6席分に拡大され、これらの編成では座席数が1編成1,319席に減少した。これは、2021年7月に国土交通省がバリアフリー整備ガイドラインを改訂し、1編成あたりの座席数が1,001席以上の列車には6以上の車椅子スペースを設置するよう求めたことに対応するものである。既存の車両は改造されないため、当面は2種類の座席数の編成が混在する。同仕様の車両は当初は運用が固定されていなかったため、運行当日にならないと車椅子スペースの予約ができなかった。しかし、2022年（令和4年）3月12日のダイヤ改正から一部列車を同仕様の編成による運用に固定することで、事前の予約ができるようになった。

さらにN700S系車両の一部編成には個室や上級クラス座席（半個室タイプ）の導入が予定されており、同編成では座席数が変わるため、3種類以上の座席数の編成が混在することになる。

 喫煙用設備 
1964年（昭和39年）の開業当初は全車両で喫煙が可能だった。1976年（昭和51年）に「こだま」の16号車に初めて禁煙車が導入された（1981年に1号車に変更）。その後喫煙車は徐々に減少し、2007年（平成19年）導入のN700系は全席禁煙となり3・10・15号車のデッキに設けられた喫煙ルームでのみ喫煙が許可されるようになった。座席での喫煙が可能な車両は、2020年（令和2年）春の700系運用終了により東海道新幹線から姿を消した。

2024年（令和6年）3月16日には、車内の喫煙ルームが全て廃止された。健康増進志向の高まりや喫煙率の低下を踏まえた対応としており、跡地には非常用の飲料水を配備する。

 車内チャイム 

1964年（昭和39年）の開業当初、東海道新幹線車両のチャイムは在来線用の国鉄特急形電車と同様、「鉄道唱歌」が使われていた。その後、1968年（昭和43年）9月1日から黛敏郎作曲のチャイムに変更され、1972年（昭和47年）3月15日からは4打点チャイムに変更された。1988年（昭和63年）3月からは4打点チャイムに加えて松浦晃久作曲の「ひかりチャイム」が使われていた。

2003年（平成15年）11月24日から2023年（令和5年）7月20日までは、列車の種別に関わらず編成によって以下のチャイムが流れていた。 
 JR東海所有の編成では、TOKIO「AMBITIOUS JAPAN!」を使用。
 JR西日本所有の編成では、鬼束ちひろ「いい日旅立ち・西へ」を使用。
この段階ではJR東海、JR西日本所有の編成の両方とも始発・終着駅と途中駅で流れるメロディが異なっていた。

2023年（令和5年）7月21日からは、JR東海所有編成のみ車内チャイムが変更され、以下のチャイムが流れるようになった。
 JR東海所有の編成では、UA「会いにいこう」を使用。なお、このチャイムは始発・終着駅と途中駅で流れるメロディは同じである。
 JR西日本所有の編成では、引き続き鬼束ちひろ「いい日旅立ち・西へ」を使用。

 列車無線 
車内で乗務員らが使用する列車無線は、2009年（平成19年）2月22日よりアナログ方式からデジタル方式に変更したうえでネットワークを構築し、高速走行時でも安定した接続が可能となった。またデジタル化に伴い、運行状況など乗務員と指令員の間での交信情報量が増やせ、より安全で安定的な輸送が実現した。さらに、2009年（平成21年）春以降は車内の連絡手段にPHSを導入し、3者間通話など車外との通話に使用している。

ただし、開業当初はアナログ式の空間波方式の多重無線であったが、トンネルや山間部などで不感地帯が多く、この欠点を解消するため1989年（平成元年）3月に空間波方式からLCX方式に更新していた。

 乗務員 
基本的には、運転士・車掌ともに、「のぞみ」号と「ひかり」号の場合は東海道新幹線全区間通し乗務となっているが、「こだま」号の場合は名古屋駅で必ず乗務交代となる。

 運輸所 
東海道新幹線を担当する運輸所は下記の5つの運輸所である。
 東京第一運輸所
 東京第二運輸所
 名古屋運輸所：1996年（平成8年）3月に開設
 大阪第一運輸所
 大阪第二運輸所

 運行形態 
2024年3月ダイヤ改正時点の日中時間帯の1時間あたりの運行本数（定期列車のみ）種別東京名古屋新大阪直通運転のぞみ2本2本博多まで1本広島までひかり1本岡山まで1本こだま1本1本
臨時列車も含めた詳細は「#現行のダイヤパターンと停車駅」を参照
開業以来規則的なパターンダイヤを導入しており、早朝・夜間・臨時列車を除き基本的に停車駅および運転区間は1時間前・1時間後の同分発の列車も同じ列車種別・停車駅・運転区間である。また発着駅を周期的に変更する場合もある。

2020年（令和2年）3月14日のダイヤ改正以来、1時間あたり最大で「のぞみ」12本・「ひかり」2本・「こだま」2本の計16本の列車が設定されているが、このうち「のぞみ」8本分のダイヤは主に臨時列車用である。

2016年度（平成28年度）現在、1日あたり365本もの列車が走る過密ダイヤで、年末年始やお盆などの繁忙期には、1日430本近い列車が運行されている。また、2023年（令和5年）8月10日には定期列車と臨時列車合わせて過去最高の471本が運行された。

列車運行時間は、住民への騒音などの配慮や、保守工事を安全のため夜間に集中的に行うことから、6時から24時までとしており、0時から6時までの間は営業運転を行わない。ただし、事故や気象状況（大雨・強風）などによるダイヤの乱れが発生した時は、運行時間延長の措置が採られることもあり、延長時間分は減速運転をする。また、2002年（平成14年）のFIFAワールドカップ日韓大会では、例外的に臨時列車による深夜運行が行われたが、それに関しても減速運転となった。

「のぞみ」のうち1時間あたり2 - 3本は東京駅から博多駅までの東海道・山陽新幹線全線を走破する。かつては500系「のぞみ」が同区間を最速4時間49分で結んでいた（品川駅・新神戸駅は通過）。その後、2007年にN700系が投入された東京発博多行き「のぞみ1号」、2011年からは博多発東京行き最終の「のぞみ」（いずれも新神戸駅・品川駅とも停車）が博多駅 - 東京駅間を4時間50分で結んでいたが、東海道新幹線の最高速度が285 km/hに引き上げられた2015年（平成27年）3月14日のダイヤ改正以降は4時間47分、2017年（平成29年）3月4日のダイヤ改正以降は4時間46分、2024年（令和6年）3月16日のダイヤ改正以降は4時間45分で結んでいる。

 列車 

 「のぞみ」 
「のぞみ」は、1992年（平成4年）3月14日の300系登場と同時に新しく設定された最速達タイプの列車で、本数は全体の約5割を占める。種別色は黄色（）。当初は東海道新幹線のみで始発と終発の1日2往復であったが、翌1993年（平成5年）3月18日に山陽新幹線へ1時間に1本乗り入れを開始し、その後もダイヤ改正の都度、少しずつ増発された。2003年（平成15年）10月のダイヤ改正以降は「ひかり」に代わる東海道・山陽新幹線の主軸列車として位置づけられ、大幅に増発された。2020年（令和2年）3月14日のダイヤ改正以降は臨時も含めて1時間に最大12本が運転されている（そのうち山陽新幹線直通が臨時含め最大6本）。

東京駅・品川駅・新横浜駅・名古屋駅・京都駅・新大阪駅にのみ停車。新横浜駅 - 名古屋駅間 316.5kmを無停車で運行する。当初は朝の下り列車で名古屋駅・京都駅に停車しない「のぞみ301号」が運行されていたが（「名古屋飛ばし」も参照）、1997年（平成9年）11月29日のダイヤ改正時に廃止された。ほかの列車は東京駅 - 名古屋駅間ノンストップであったが、その後新横浜駅に停車する列車も設定され、2003年（平成15年）10月1日の品川駅開業時のダイヤ改正ですべての列車が品川駅・新横浜駅のいずれかに、2008年（平成20年）3月15日のダイヤ改正で両駅ともに停車するようになった。

2020年（令和2年）3月14日のダイヤ改正以降、全列車がN700系での運行となり、同年7月1日からはN700Sも導入されている。かつては700系・300系・500系も使用されていた。2021年3月13日ダイヤ改正以降、一部の「のぞみ」号でN700S専用ダイヤによる運転を予定しているが、後述の「ひかり」・「こだま」と同様、運行トラブルや車両運用の都合などの理由で、N700S専用ダイヤをN700系（G・F・X・K編成）による運転とする場合がある。

 「ひかり」 
「ひかり」は、東海道新幹線開業時から存在する速達タイプの列車。新幹線の代名詞であり、「のぞみ」登場後も、東海道・山陽新幹線の主軸列車に位置づけられていたが、2003年（平成15年）10月の品川駅開業に伴うダイヤ改正以降、「のぞみ」の大増発と引き換えに本数が全体の約2割に削減され、「のぞみ」を補完する速達タイプという存在となった。種別色は赤色（）。

のぞみ停車駅には全列車が停車し、これに加えて静岡県内の全駅を通過し、小田原駅または豊橋駅・岐阜羽島駅・米原駅に停車する列車（名古屋駅 - 新大阪駅間は各駅に停車し、米原駅で敦賀駅発着の特急しらさぎに接続）と静岡駅・浜松駅に停車し（一部熱海駅または三島駅に停車）、名古屋駅 - 京都駅間を無停車で運行する列車（主に岡山駅発着の列車）がそれぞれ1時間あたり1本ずつ運行されている。このうち前者は東海道新幹線内で完結し、後者は山陽新幹線の新大阪駅 - 岡山駅・広島駅間に各駅停車で乗り入れる（早朝・夜間は一部変則停車あり）。なお、新富士駅・掛川駅・三河安城駅は全列車が通過する。

このほか、東京駅 - 名古屋駅間1日2往復、新横浜発広島行き1本、名古屋発博多行き1本、名古屋発広島行き1本が運行されている。

1996年（平成8年）3月改正より一部列車が、2003年（平成15年）10月改正で全列車が270 km/h運転となった。さらに2015年（平成27年）3月改正より、285 km/h運転となっている。

車両は静岡駅・浜松駅を通過する列車は全列車N700系、両駅に停車する列車は基本的に700系が使用されていたが、2017年（平成29年）3月改正で全列車N700系に統一された。現在、臨時列車の設定が下り1本の「ひかり667号」以外になく、その「ひかり667号」もN700系が使用されており、東海道新幹線で最初にN700系に統一された種別となっている。2020年7月以降、一部の「ひかり」でもN700Sの運転が始まっている。

2021年3月13日ダイヤ改正以降、一部の「ひかり」号でN700S専用ダイヤによる運転を予定しているが、「のぞみ」・「こだま」と同様、運行トラブルや車両運用の都合などの理由で、N700S専用ダイヤをN700系（G・F・X・K編成）による運転とする場合がある。

 「こだま」 
「こだま」は、東海道新幹線開業時から存在する各駅停車タイプの列車。本数は全体の約3割。種別色は青色（）。

基本的に名古屋駅発着の列車と新大阪駅発着の列車がそれぞれ1時間あたり1本ずつ運行されている。岐阜羽島駅・米原駅に停車する「ひかり」と合わせて、東京駅 - 新大阪駅間の全駅で1時間あたり2本が確保されている。朝晩は通勤・通学輸送や夜間滞泊のために、区間列車も運行されている。JR発足時は全列車の最高速度が220 km/hであったが、2003年（平成15年）10月改正で270 km/hに、2020年（令和2年）3月改正で285 km/hに引き上げられた。

全列車がN700系を使用している。平日のみ普通車全車自由席の列車もある。車内販売は2012年（平成24年）3月17日のダイヤ改正をもって全廃された。

2021年3月13日ダイヤ改正以降、一部の「こだま」号でN700Sによる運転を予定しているが、運行トラブルや車両運用の都合などの理由で、N700S専用ダイヤをN700系（G・F・X・K編成）による運転とする場合がある。