整備新幹線
基本計画の決定　
1970年（昭和45年）に全国新幹線鉄道整備法（以下全幹法）が公布された。この法律により、経済発展や地域の振興を目的とした新幹線の建設が行われるようになった。全幹法に基づき、東北新幹線（盛岡市 - 青森市）は昭和47年告示第242号、北海道新幹線（青森市 - 札幌市）、北陸新幹線（東京都 - 大阪市）、九州新幹線（福岡市 - 鹿児島市）は昭和47年告示第243号、九州新幹線（福岡市 - 長崎市）は昭和47年告示第466号によって基本計画が告示された。
財源問題
東北・上越新幹線は、国鉄の自己資金や財政投融資等の借入金によって建設され、結果的に国鉄債務増大の一因となったことへの反省から、整備新幹線は原則として、返済の必要がない無償資金による国や自治体による公共事業方式で建設され、営業を担当するJRからは、開業後の受益に応じた線路貸付料を受け取る形とした。
しかし、公共事業費の増額には財務省（旧・大蔵省）の抵抗が大きく、新規着工や開業前倒しには新たな財源探しが付き物となる。
北陸新幹線
1997年10月1日の北陸新幹線（長野新幹線）高崎駅 - 長野駅間開業に伴い、並行在来線となる信越本線のうち、高崎駅 - 横川駅間が東日本旅客鉄道（JR東日本）の路線として存続、 横川駅 - 軽井沢駅間が廃止、軽井沢駅 - 篠ノ井駅間が第三セクターのしなの鉄道に経営移管され、並行在来線経営分離の最初の例となった。篠ノ井駅 - 長野駅間も、篠ノ井線からの列車が多数乗り入れる輸送体系上、引き続きJR東日本が運営している。
2015年3月14日の北陸新幹線長野駅 - 金沢駅間開業時には、並行在来線となる信越本線と北陸本線のうち、長野県内区間（信越本線長野駅 - 妙高高原駅間）がしなの鉄道に、新潟県内区間（信越本線妙高高原駅 - 直江津駅間および北陸本線直江津駅 - 市振駅間）がえちごトキめき鉄道に、富山県内区間（北陸本線市振駅 - 倶利伽羅駅間）があいの風とやま鉄道に、石川県内区間（北陸本線倶利伽羅駅 - 金沢駅間）がIRいしかわ鉄道にそれぞれ経営移管された。
北陸本線金沢駅 - 敦賀駅間については2022年度頃に北陸新幹線の金沢駅 - 敦賀駅間が開業した時点でJRから第三セクター鉄道会社に経営移管される予定である。境界駅について公式な発表はない。
2046年度の開業が想定されている北陸新幹線敦賀駅 - 新大阪駅間については2017年時点で具体的な計画は未定となっているが、一部報道では湖西線が経営分離の対象になるとしている。
東北新幹線
2002年12月1日に延伸開業した東北新幹線の盛岡駅 - 八戸駅間、および2010年12月4日に延伸開業した八戸駅 - 新青森駅間についても、並行在来線となる東北本線の盛岡駅 - 八戸駅間および八戸駅 - 青森駅間が第三セクターのIGRいわて銀河鉄道（第一種鉄道事業事業者）と青森県（第三種鉄道事業者）・青い森鉄道（第二種鉄道事業者）に経営移管された。同区間は関東地方 - 北海道を結ぶ物流の大動脈であり、同区間を第二種鉄道事業者として営業を行う日本貨物鉄道（JR貨物）に対して、線路使用料の引き上げを求めた。
JR貨物がJR旅客会社に対して支払っている線路使用料は、アボイダブルコストに基づき算出されている。経営移管に際して第三セクター側はJR貨物に対し、自身の経営規模では非電化や単線で済むものを貨物運行のために過剰な電化施設や複線を維持しているとして、保守経費のみを対象としているアボイダブルコスト方式をやめて、過剰な施設負担分を含めた線路使用料を支払うように要求した。
これに対して、JR貨物は自社は何の恩恵も受けないにも拘らず一方的な線路使用料の値上げには応じない方針を示し、東北新幹線を三線軌条に改造する、機関車及びそれに牽引される貨車をフリーゲージトレイン化し東北新幹線上を走行可能にする、羽越本線・奥羽本線経由（寝台特急「あけぼの」と同一）のルートに迂回する、などの方策が検討されてきたが、いずれも不可能という結論になった。
関係者の間で協議が行われた結果、当該区間の整備新幹線を建設した特殊法人日本鉄道建設公団（後の独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構）がJR東日本から受けとる新幹線に対する線路使用料を原資として、JR貨物の支払う線路使用料を補填することになった。この制度は後の整備新幹線開業でも適用され、期限はJR貨物の完全民営化時とされている。
新幹線開業後も、上野駅 - 札幌駅間を運行する寝台特急「北斗星」・「カシオペア」がJRからの乗り入れ列車として2016年まで運行を継続していた。しかし車両回送については、同区間は国鉄時代から秋田や郡山にある工場への入場車両の回送ルートとなっていたにも関わらず、路線の分断により首都圏を経由するなど大迂回を強いられることとなった。また、2010年12月4日に在来線八戸駅 - 青森駅間が青い森鉄道に移管されたことにより、大湊線と八戸線が自社在来線と直接に接続せず孤立することになったが、そこで使用される車両については、転換後も乗り入れ列車の設定により融通されている。
九州新幹線（鹿児島ルート）
2004年3月13日に部分開業した九州新幹線新八代駅 - 鹿児島中央駅間において、並行在来線（鹿児島本線）のうち八代駅 - 川内駅間が第三セクター肥薩おれんじ鉄道に経営移管された。この区間はJR貨物が第二種鉄道事業を行っていたため、熊本・鹿児島県境の閑散区間であったにもかかわらず路線が維持されたもので、JR貨物も株主として出資し引き続き第二種鉄道事業を行っている。貨物列車の運転用に電化設備が存置されているが、旅客列車は運行経費削減のため軽快気動車による運転となった。この区間で運行されていた夜行列車は同鉄道区間への乗り入れが行われず、博多駅からの特急「ドリームつばめ」が熊本駅までの「有明」に変更、新大阪駅からの「なは」（2008年3月15日廃止）も熊本駅までに運行区間が短縮されていた。しかし、JR九州が2013年から運行するクルーズトレイン「ななつ星in九州」に関しては、当該区間に乗り入れたことがある。
これ以外の路線区間は都市圏輸送体系上、分離されずにJR九州が継続して経営を行っている。
北海道新幹線
北海道新幹線新青森駅 - 新函館北斗駅間の開業に向けて、2014年8月に北海道道南地域並行在来線準備株式会社（2015年から道南いさりび鉄道株式会社）が設立され、2016年3月26日の北海道新幹線開業とともに江差線のうち五稜郭駅 - 木古内駅間が同社に経営分離された。非電化区間である木古内駅 - 江差駅間は並行在来線にはあたらないが、JR北海道管内で乗降客が最も少ない区間の一つであったため、2014年5月12日をもって廃止された。津軽線については、青森県は「津軽線の経営はJR東日本で北海道新幹線の経営はJR北海道が行うため並行在来線ではない」という見解を出しており、JR東日本も2004年に経営分離しないことを明らかにしている。
札幌までの延伸着工は、国土交通省が示した新幹線着工条件の一つであったため、沿線自治体が函館本線函館駅 - 小樽駅間の経営分離に合意している。小樽駅 - 札幌駅間は普通列車と快速列車の運行本数・利用客ともに多く、岩見沢方面や新千歳空港・苫小牧方面と一体的な運行を行っていることから札幌延伸後もJR北海道が経営する予定。しかし函館 - 新函館北斗間は厳密には北海道新幹線と並行していないことから、地元財界を中心に経営分離反対の動きもみられる。
九州新幹線（西九州（長崎）ルート）
九州新幹線（西九州ルート）において並行在来線となる長崎本線のうち肥前山口駅 - 諫早駅間は上下分離方式により佐賀県・長崎県が鉄道施設を保有し、肥前山口駅 - 肥前鹿島駅間についてはJR九州、肥前鹿島駅 - 諫早駅については両県が中心となって設立する第三セクター鉄道が鉄道運営を行うと合意された。また、長崎本線の諫早駅 - 長崎駅間は経営分離されない。
新鳥栖駅 - 武雄温泉駅間については未着工区間で整備方法の検討中であり、仮にこの区間が全てフル規格で整備された場合には、佐世保線武雄温泉駅 - 肥前山口駅間、長崎本線肥前山口駅 - 鳥栖駅間が並行在来線に該当するが、佐世保線区間に関しては整備方法が確定しないと検討できない段階であり、長崎本線区間については先の武雄温泉駅 - 長崎駅間整備にともなう並行在来線の取扱についての合意（肥前鹿島駅 - 肥前山口駅間のJR九州による特急列車を含めた運行継続など）に拘束されうる。
設計・運行速度
整備新幹線区間はこれまで整備されてきた各新幹線同様最高速度が260km/hとして設計・整備されているものの、建設費用の問題や、速達性の需要程度の関係により、整備新幹線区間は開業時から設計時最高速度と同じ260km/h運転を行うもののそれを超える速度での運転を行っていない。また、北陸新幹線の30‰、九州新幹線の35‰（筑紫トンネルほか）勾配や線形など、新規路線にもかかわらず、従来の新幹線路線に比べきつい制限が掛かることもある。