上越新幹線
200系 - E編成・F編成・G編成・H編成・K編成。ただし、2004年に乗り入れを開始したH編成は、それ以前に東北新幹線の「やまびこ」などで使用されていた本来の姿である16両編成では乗り入れなかった。当時はE1系と200系F編成の12両が上越新幹線の最長編成だったためである(上越新幹線の全区間で16両編成の運用が開始されたのは2012年3月16日のダイヤ改正以降)。このため、H編成は2004年の東北新幹線においての定期運用撤退後に、2階建て車両を含む全てのグリーン車(4両)を編成から抜いた後に、波動用として2005年8月の廃車時まで乗り入れた(グリーン車は12両化時に廃車された)。最後まで残存したK編成(体質改善工事施行車)については、東北新幹線E5系の増備で余剰となったE2系J編成(2013年1月26日から運用開始)・E4系への置き換えにより、2013年3月15日をもって定期運用を、4月14日をもって営業運転を終了した。
E1系 - M編成、2階建て12両編成。使用列車は列車名の頭にMaxと冠していた。
大清水トンネルは工事中に湧水に悩まされたが、それを逆手にとり1984年に「大清水」という名称で、ミネラルウォーターや清涼飲料水としてシリーズ商品化された。なお、トンネルの名前は「だいしみず」と読むが、こちらは全く同じ漢字でも「おいしい水」をもじり「おおしみず」と読む。2007年からはJR東日本ウォータービジネス(現:JR東日本クロスステーション)がこの水を“From AQUA”として販売している。
長岡まつりの花火大会が行われる8月2日、3日には新潟駅 - 長岡駅間に臨時列車が増発されたり、下り列車が長岡駅発車後に花火が見られるように減速・停車したりしていたこともある。
2022年時点で、全国にあるフル規格新幹線の中で新横浜駅や新大阪駅のような「新+地名」という駅名が存在しない唯一の路線である。
島秀雄は、上越新幹線を指して「聚楽第だね」「線路の雪を溶かすのに切符代を全部つぎ込んでも作れというのは太閤さん」と語った。これは「越後の今太閤(田中角栄)を思ったのだろう」、爪に火をともすようにして作った東海道新幹線に比べ「まさに聚楽第である」という意味とされる。太閤は聚楽第を築かせた豊臣秀吉を指すことが多く、角栄は猛烈な出世ぶりから今太閤と比喩された。
高崎駅 - 新潟駅間は自社の車両のみで運行され他社からの乗り入れ車両が運行されない。これはフル規格新幹線においては同区間と西九州新幹線のみである。
東海道新幹線は開業4か月目で雪害の影響により列車の定時運行ができなくなった。そのため、寒冷・豪雪地帯を通過する東北・上越新幹線では10年に1度の積雪量に対しても正常に運行することを目的に「新幹線雪害対策委員会」が設立され、その成果が実際の雪害対策に反映された。東北・上越新幹線では10年以上かけて沿線の気象調査や技術開発が行われ、沿線の状況に合わせた雪害対策が取られた。東海道新幹線では盛土が54%、全区間バラスト軌道であったが、上越新幹線では高架橋が49%、トンネルが39%であり、軌道はスラブ軌道が90%、バラスト軌道が10%となっている。さらに、上越新幹線沿線では比較的気温が高く、雪質が重いことや、降雪量が平年で最高3 mにもおよび、列車が走行する時に排雪する雪を高架下に貯める貯雪式では対応不可能であると想定された。これらの事情を踏まえて、上越新幹線では散水消雪方式の採用が決定された。
実際には、ATCの頭打ち速度は「のぞみ」も275 km/h だったため、ATCの抑止速度で考えた場合の最高速は同速ということになるが、営業速度で考えた場合はこの「あさひ」が最速であった。200系F90番台編成による275 km/h運転は1999年(平成11年)12月4日まで続けられた。
1991年(平成3年)6月20日に東北新幹線 東京駅 - 上野駅間が延伸開業し、上越新幹線にも東京駅発着列車が設定された。上野駅での在来線乗り換えが不要となった東京駅 - 新潟駅間の所要時間は2時間6分から20分短縮されて1時間40分、新潟県内で在来線特急と乗り継ぐ日本海側主要駅と東京駅との所要時間も短くなり、山形県庄内地方の 酒田駅との間(「あさひ」と「いなほ」)では4時間20分から34分短縮されて3時間46分に、石川県の県庁所在地にある金沢駅との間(「あさひ」と「かがやき」)では4時間20分から22分短縮されて3時間58分となった。同年10月に新幹線鉄道保有機構は「新幹線鉄道に係る鉄道施設の譲渡等に関する法律」に基づき、東北新幹線(東京駅 - 盛岡駅間)および上越新幹線の鉄道施設を3兆1,069億円でJR東日本に譲渡し、解散した。
新潟駅に発着する列車(東京駅・越後湯沢駅・長岡駅 - 新潟駅間運転の列車)が「とき」、それ以外の東京駅 - 高崎駅・越後湯沢間の区間運転列車が「たにがわ」と分けられている(一部臨時列車を除く)。
1982年(昭和57年)の開業当初は東海道・山陽新幹線にならって、「ひかり」に相当する速達タイプを「あさひ」「こだま」に相当する各駅停車タイプを「とき」としていた。
1997年(平成9年)10月1日、JR東日本は北陸新幹線(当時の呼称は長野新幹線)の開業に合わせて、東北・上越両新幹線の列車名を運行区間別とする愛称の再編を行った。それによって東京駅 - 新潟駅間の列車は全て「あさひ」、東京駅 - 高崎駅・越後湯沢駅間の列車は全て「たにがわ」とし、「とき」の愛称は東北新幹線の「あおば」とともにいったん消滅した。
しかしながら、後述の理由により「あさひ」の愛称は2002年(平成14年)12月1日のダイヤ改正で廃止され、「とき」の名称が5年ぶりに復活した。
全ての定期列車と一部の臨時列車は、東京寄りに普通車自由席3両(または4両・5両)を連結した一部指定席扱いで運行されるが、とき359号など全車指定席で運行される臨時列車も存在する。
1987年(昭和62年)4月1日:国鉄分割民営化に伴い、JR各社および新幹線鉄道保有機構発足。上越新幹線は東日本旅客鉄道(JR東日本)の管轄とされる。新幹線鉄道保有機構が、上越新幹線の鉄道施設をJR東日本に貸し付け。
1988年(昭和63年)3月13日:一部の「あさひ」で240 km/h運転開始。
1990年(平成2年) 3月10日:一部の下り「あさひ」が大清水トンネル内の下り勾配(上毛高原駅 - 越後湯沢駅間)で日本の営業列車としては最高速の275 km/hでの運転を開始。 12月20日:上越線支線 越後湯沢駅 - ガーラ湯沢駅間(1.8 km)開業。
1991年(平成3年) 6月20日:東北新幹線 東京駅 - 上野駅間開業。上越新幹線は東京駅への直通運転を開始。 10月1日:JR東日本が新幹線鉄道保有機構から上越新幹線の鉄道施設を有償で譲渡される。新幹線鉄道保有機構は解散し、鉄道整備基金設立。
1994年(平成6年)7月15日:E1系Max営業運転開始。「Maxあさひ」「Maxとき」が登場。
1997年(平成9年)10月1日:列車愛称を行先別に整理し「たにがわ」「Maxたにがわ」新設、「とき」「Maxとき」廃止。北陸新幹線 高崎駅 - 長野駅間(通称・長野新幹線)が開業、東京駅 - 高崎駅間に同新幹線直通列車が設定される。同新幹線の「あさま」でE2系営業運転開始。これによる東京駅20・21番線ホームの新設に伴い、上野駅発着の定期列車が消滅した(東北新幹線についても同じ)。
1998年(平成10年)12月8日:速達「あさひ」2往復にE2系投入。
「とき」は、東京駅・越後湯沢駅・長岡駅 - 新潟駅間で運行される上越新幹線の主力列車である。
2023年3月18日時点の東京駅 - 新潟駅間の最短所要時間は下り最速達列車で1時間29分、上り最速達列車で1時間31分である。途中停車駅は大宮駅のみという列車もあれば、全区間各駅に停車するタイプ・途中本庄早稲田駅のみ通過するタイプも存在する(号数は全て300号台)。またMaxとき310号に限っては、2015年3月13日まで越後湯沢駅 - 東京駅間ノンストップであり、大宮駅も通過した。
越後湯沢駅・長岡駅 - 新潟駅間のみを走行する区間運転列車は全て各駅停車である。
上越新幹線開業前日の1982年11月14日までは、上野駅 - 新潟駅間の在来線特急列車の愛称だった歴史があり、新幹線開業後も上記の通り各駅停車タイプの列車愛称として承継された。1997年10月1日に東北・上越新幹線の列車愛称再編のため一度消滅したが、残った「あさひ」と長野新幹線(現:北陸新幹線)「あさま」とは1文字違いのため紛らわしく誤乗が頻発したことや、「佐渡島のトキ」という新潟県を象徴する観光資源とも関係の深い名であったことなどから、新潟県内を中心に「とき」の復活を求める声が廃止直後から強く、新潟県などの関係機関からもJR東日本に対し列車名を「とき」に変更するよう要請が行われた。このような経緯から、2002年(平成14年)12月1日に「あさひ」を「とき」へ改称する形で、5年ぶりの復活を果たした。一度消滅した新幹線の愛称が復活したのは「とき」が唯一の例である。なお、2020年時点で用いられている全ての新幹線の愛称のうち、2文字のものは「とき」が唯一である。