2003年（平成15年）3月19日から4月5日のうちの9日間、上越新幹線の浦佐駅 - 新潟駅間で実施された。車両にはJ56編成が充当され、高速走行を行うための改造（歯車比の変更やATCの変更など）の他に、新型パンタグラフカバーや吸音型台車カバーなどの効果測定も行われた。最終的に最高速度362km/hを記録し、この試験を終了した。同年5月には、東北新幹線の盛岡駅 - 八戸駅間で最高速度320km/hでの高速走行試験が1000番台車両で行われた。この試験では高速走行を行うための改造は特に行われなかった。
1945年（昭和20年）9月3日敗戦に伴い、米軍が富津・館山に上陸県内各地に展開し、武装解除と日本軍施設および一部の公共施設が進駐軍に接収された。同年10月に千葉市に進駐、千葉県庁本館2階に占領政策のため本部が設置された。翌年の1946年（昭和21年）7月には千葉軍政部に改称、1949年（昭和24年）11月まで、GHQの軍政下に置かれる。また、県内各地の特攻隊基地（震洋・桜花・回天・海竜・蛟竜・S特攻部隊等）や館山海軍砲術学校、陸軍習志野学校を始めとする旧日本軍関係施設が進駐軍によって調査される。※日本の占領時代については「連合国軍占領下の日本」を参照。県内各地で、食糧難から買い出し者が集まり、闇市が自然に発生する。戦中から戦後にかけて東京方面などから多数の空襲被災者が千葉県（主に葛飾地域）に流入し、浮浪者が増加、都市部を中心に治安が一時、悪化する。また、住居不足が深刻化し、被災者用の住居建設や開拓農地開発営団習志野事業部による習志野開拓や下志津開墾などの救済事業が実施される。1950年（昭和25年）以降、東京湾沿岸の埋め立て、印旛沼干拓を始め、県内各地での開発が活発化し、県・国・民間が関わる大規模開発が続々推進された。東京湾沿いには、京葉工業地域が建設され、重化学工業が発展する。ベッドタウンの開発が進み、いわゆる『千葉都民』が急増する。県内の主なニュータウンとしては、海浜ニュータウン、成田ニュータウン、千葉ニュータウンなどがある（千葉県のニュータウン一覧）。また、東京に近い好立地を活かして、湾岸沿いを中心に谷津遊園（1925年（大正14年） - 1982年（昭和57年））、船橋ヘルスセンター（1955年（昭和30年） - 1977年（昭和52年））、マザー牧場（1960年（昭和35年） - ）、東京ディズニーランド（1983年（昭和58年） - ）などの大規模レジャー施設が数多く誕生した。1978年（昭和53年）には新東京国際空港（通称「成田空港」、現在の正式名称は「成田国際空港」）が開港、1989年（平成元年）には幕張メッセがオープン。周辺地域は大きな発展を遂げた。一方で、経済発展による恩恵の代償として、東京湾の干潟や利根川流域の水郷風景など、房総固有の風致（特に水辺空間）の多くが失われてしまった。県内では急激な開発と行政の無策のため、生活排水や工業排水、農薬などが垂れ流しにされ、干拓や埋め立て、護岸による湿地帯・干潟の衰退があいまって、県内各地の河川や湖沼の水質は著しく悪化した。東京湾でも、水質汚染が一時、深刻な問題となり、漁業権を放棄する漁業協同組合が相次いだ。特にこの時期は利根川水系の生態系が大きく毀損され、この地域の内水面漁業は壊滅状態となった。さらに、天然ガス採掘や地下水を過剰汲み上げしたことによる地盤沈下が深刻化し、船橋市では1974年（昭和49年）に「地盤沈下非常事態宣言」を発令する。モータリゼーションによる排気ガスの増加や、工場などから排出される煙などによる、光化学スモッグ、ゴミ焼却によるダイオキシン問題等の大気汚染も深刻化した。近年においては、産業廃棄物や感染性医療廃棄物、硫酸ピッチなどが農地や山林に埋められるなど、不法投棄も問題になっている。このため、千葉県では、環境系のNPOや市民団体を積極的に支援したり、2008年（平成20年）に千葉県環境基本計画を制定するなど、環境方面に力を入れる傾向が見られる。また成田空港の建設においては、行政側の性急な計画遂行が仇となって死者を生じるまでの大反対運動に発展し、県内のインフラ整備に深刻な影響をもたらした。1997年（平成9年）には、東京湾アクアライン（木更津 - 川崎間）が開通。房総半島部の開発が進むことが期待されたが、利用は予想ほど伸びなかった一方、半島部の商業拠点はアクアラインによるストロー現象により、むしろ衰退の傾向が見られる。三番瀬埋め立て反対を掲げて当選した堂本暁子知事の時に臨海部の埋め立てが中止されたが、館山自動車道、首都圏中央連絡自動車道の建設など、道路建設は引き続き推進されている。近年の千葉県では、成田空港の存在と東京近郊の立地を生かし、『観光立県ちば推進ビジョン』を作成し、『花と海』をテーマにイメージアップを図ろうとしている。豊富な天然ガス資源の活用や、近年、注目されているバイオ燃料の生産のための研究も行われるなど、新たなエネルギー産業の育成も試みられている。また、市民ベースだが、エコツアーやアグリツーリズム、使用されなくなった農耕地を利用した市民農園やクラインガルテンを設置など、地域風土（自然環境や農業・漁業等の地場産業）を活かした新たな体験型観光ビジネスモデルに関しての模索も行われている。そのほかにも従来の近郊農業に加え、農産物や酪農、林業などの分野に関する研究も行われており、新たなブランド品種の開発も試みられている。