北海道新幹線
地震に備えて、最新の観測技術や高速ネットワークに対応し、早期探知アルゴリズムを改良した「早期地震防災システム」が開発され、北海道新幹線にも導入されている。また、2004年に発生した新潟県中越地震による上越新幹線脱線事故を受けて、新幹線車両が地震などにより脱線した場合でも、車両がレールから大きく逸脱することを防止する「車両逸脱防止L型ガイド」が開発され、使用車両であるH5系・E5系の全編成に設置されている。さらにレールの転倒や大幅な移動を防ぎ、L型車両ガイドが有効に機能するよう、「レール転倒防止装置」の敷設工事が進められている。
従来の整備計画として、北海道新幹線 青森 - 札幌間の維持を確認。新青森(石江) - 札幌間の駅・ルートを公表し、引き続き環境影響評価に着手するとともに、新函館駅(仮称)の駅部調査を開始することを決定。 2月3日:新青森 - 札幌間のルート公表。
2000年(平成12年)12月18日:整備新幹線検討委員会による政府・与党申し合わせ。北海道新幹線の新青森 - 札幌間は環境影響評価終了後、工事実施計画の認可申請を行うこと、新青森 - 新函館間の青函トンネルについて、貨物鉄道走行に関する調査を実施することを決定。今回着工しない区間は東北新幹線 盛岡 - 八戸間および九州新幹線 (鹿児島ルート) 新八代 - 西鹿児島間の完成後に見直すこととされた。
2002年(平成14年) 1月8日:新青森 - 札幌間の環境影響評価および工事実施計画認可申請。 12月1日:東北新幹線 盛岡駅 - 八戸駅間開業。
2003年(平成15年) 10月1日:運輸施設整備事業団と日本鉄道建設公団が統合し、鉄道建設・運輸施設整備支援機構設立。 12月17日:同日付の与党整備新幹線建設促進プロジェクトチーム取りまとめを踏まえ、整備新幹線の取扱いについて、政府・与党合意。
2004年(平成16年) 4月1日:青函トンネルにおける新幹線・貨物列車共用走行事業化調査などの実施計画を国土交通省が認可。 12月16日:政府・与党検討委員会の検討結果(政府・与党申し合わせ)により、新たな財源スキーム(既設新幹線譲渡収入の前倒し活用など)および着工区間が決定。北海道新幹線の新青森 - 新函館(仮称)間は平成17(2005)年度初に着工し、平成27(2015)年度末の完成を目指す方向で合意。
E956形(ALFA-X) - S13編成、10両編成(JR東日本所有)。
E926形「East i」
本新幹線の新函館北斗駅まで開業により、在来線の海峡線の列車は貨物列車と団体臨時列車のTRAIN SUITE 四季島のみとなり、津軽海峡には四国や九州とは異なり連絡する道路が無いため、本新幹線が陸上交通では一般旅客が常時利用できる唯一の本州と北海道を結ぶ手段となっている。
本新幹線の新函館北斗駅までの開業により、それまで軌間1435mm(標準軌)の路線が無かった北海道に初めて軌間1435mmの路線が乗り入れるようになり、日本主要4島(北海道、本州、四国、九州)に軌間1435mmの路線を持つことになった。
『北海道新聞』は、1975年に山陽新幹線博多延伸の恩恵を受ける形で広島東洋カープがセントラル・リーグ初優勝を果たしたという逸話(遠征時の移動時間短縮により、選手の負担が軽減されたことが要因とされている)を踏まえ、札幌延伸後は札幌 - 仙台間が約3時間30分で結ばれることから、地元球団である北海道日本ハムファイターズにとっても東北楽天ゴールデンイーグルスの本拠地である仙台への遠征で新幹線効果が期待できるかもしれないと評している。
JR東日本のE5系とJR北海道のH5系の両方の車両が走っているが、車内チャイムはいずれもJR東日本のチャイムを採用している。異なる会社の新幹線車両の車内チャイムを統一しているケースはこの2形式のみで、本新幹線では唯一自社で製作した車内チャイムを採用していない。
1969年(昭和44年)5月30日に「新全国総合開発計画」が閣議決定された。この中で主要開発事業の構想として「鉄道については、青函トンネルの調査を早急に終了し、建設を推進する。また、青函トンネルを経て札幌に至る新幹線鉄道を建設するとともに、(中略)新幹線鉄道を札幌から道北にまで延長して、北海道縦貫新幹線鉄道として整備するとともに、道央から道東に至る北海道横断新幹線鉄道の建設を図る。」と現在の北海道新幹線に相当する新幹線鉄道を含むいくつかの新幹線路線の建設構想が盛り込まれた。
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、逼迫する幹線の輸送力増強を目的とした東海道・山陽新幹線とは異なり、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。
1971年(昭和46年)4月1日の運輸大臣通達により青函トンネルは将来新幹線を通しうる配慮をすることとなり、青函トンネルの規格は当時新幹線基準であった最大勾配12‰、最小曲線半径6,500 mに変更され、9月27日に工事実施計画が認可された
1972年(昭和47年)6月29日に基本計画が決定、7月3日に全幹法第5条第1項の規定による「建設を開始すべき新幹線鉄道の路線を定める基本計画」(昭和47年運輸省告示第243号)により北海道新幹線(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)の3路線の基本計画が告示された。この基本計画において北海道新幹線(青森市 - 札幌市)は青森市を起点に函館市附近を主要な経過地として札幌市を終点とすることが示された。
翌年の1973年(昭和48年)6月9日に、政府と自民党はルート選定基準を作成する方針を示した。
7月3日:昭和47年運輸省告示第243号により、前述の4路線の基本計画公示。
1973年(昭和48年) 11月13日:北海道新幹線(青森市 - 札幌市)を含む5路線の整備計画決定および建設の指示。 11月15日:昭和48年告示第465号により、北海道新幹線(青森市 - 旭川市)に基本計画変更。
1981年(昭和56年)10月8日:取付部の工事線への追加および新幹線を通しうるよう設計上配慮する旨の指示。
1982年(昭和57年) 6月23日:東北新幹線 大宮駅 - 盛岡駅間開業。 9月24日:臨時行政調査会第三次答申にて、財政赤字の拡大、国鉄の経営悪化を理由に整備新幹線の建設計画の当面見合わせを閣議決定。
1983年(昭和58年)1月27日:青函トンネル先進導坑貫通。
1985年(昭和60年) 3月14日:東北新幹線 上野駅 - 大宮駅間開業。 8月22日:整備新幹線財源問題等検討委員会の設置、新幹線駅周辺周辺環境整備事業の実施。
1987年(昭和62年)1月30日:整備新幹線計画見合わせの閣議決定を変更。
乗務員(運転士、車掌)は、東京駅 - 新青森駅間がJR東日本、新青森駅 - 新函館北斗駅間がJR北海道の管轄で函館新幹線運輸所が担当しており、管理境界駅の新青森駅で交代となる。
また、グランクラスアテンダントは全区間通しでJR東日本サービスクリエーションの担当となる。接客サービスは東京駅 - 新函館北斗駅間の列車のみとなる。2019年3月15日まで実施されていた車内販売もNRE(日本レストランエンタプライズ)が担当していた。
2016年3月の新青森駅 - 新函館北斗駅間の開業時点では、開業区間約149 kmのうち半数以上の約82 kmが青函共用走行区間であり、貨物列車とのすれ違いの影響などから最高速度が140 km/hに制限されていた。そのため、国土交通省の青函共用走行区間等高速化検討WGにおいて、2018年度末を目標に青函トンネル内の約54 kmで最高速度を160 km/hに引き上げ、遅くとも2020年度までにゴールデンウィーク(GW)やお盆、年末年始などの貨物列車の本数が少ない時期に、時間帯を限定したうえで下り線で200 km/hを目標とする方針が定められた。160 km/h化によって3分、200 km/h化によってさらに3分の所要時間の短縮が見込まれている。
この方針を踏まえて、鉄道・運輸機構は2018年9月に160 km/hから210 km/hでの速度向上試験(200 km/h以上は下り線のみ)および160 km/hでの新幹線と在来線のすれ違い試験を行うことを発表した。しかし台風21号および北海道胆振東部地震の影響により、200 km/h以上での走行試験は見送られた。この結果を踏まえ、2019年(平成31年)3月16日のダイヤ改正より、青函トンネル内の最高速度が140 km/hから160 km/hに引き上げられた。