東海道新幹線
神戸空港および新北九州空港(当時)の開港を受けて、東京 - 博多間直通の「のぞみ」が毎時2本に増発される。
2007年(平成19年) 7月1日:N700系営業運転開始。東京 - 新大阪間が最短2時間25分に短縮。この改正で初めて品川駅始発列車が設定される。朝の新横浜駅停車の「のぞみ」と「ひかり」が増加。 12月21日:JR東海・JR西日本が12月3日に申請した「のぞみ」の山陽新幹線・西明石駅への新規停車に係る特別急行料金の上限設定を、国土交通省が認可。
2008年(平成20年)3月15日:毎時2本の博多直通の「のぞみ」のうち1本がN700系での運転に。また、すべての列車が品川駅・新横浜駅停車となる。この改正で初めて新横浜始発列車が設定される。「ひかり」の停車駅パターン変更。小田原駅・静岡駅・浜松駅・豊橋駅の「ひかり」の停車本数が増加。また、昼間の「こだま」に700系が使われるようになる。
2009年(平成21年) 3月14日:9-2-2ダイヤ 「のぞみ」がラッシュ時で最大9本、昼間の定期列車毎時4本運転に増発。新たに広島発着の「のぞみ」がN700系での運転となり、毎時2本の「のぞみ」がN700系での運転となる。下り新大阪行きは東京駅毎時00分に発車となる。早朝に名古屋駅始発の東京駅行き「のぞみ」が初めて設定される。また、「こだま」が増発される。 ダイヤ改正と同時にN700系車内でのインターネット接続サービス開始。 7月1日:車両所組織改編に伴い、東京第一車両所が東京仕業検査車両所に改称。
2007年(平成19年)7月から投入されたN700系車両では、席の下にコンセントが設けられ、移動中もパソコンを使うことが可能になり、さらに2009年(平成21年)3月からはインターネット接続サービス「車内公衆無線 LAN サービス」を開始した。乗客はNTTドコモのdocomo Wi-Fi、ソフトバンクテレコムのBBモバイルポイント、UQコミュニケーションズのUQ Wi-Fi、NTT東日本のフレッツ・スポット(2010年6月より、NTT-BPとのローミング対応。2013年8月からはNTT西日本契約でのフレッツ・スポット加入者も利用可)の4つの公衆無線LANサービスが利用できる(提携事業者のサービスも含むが、KDDIのau Wi-Fi SPOT加入者は利用不可。また、利用にはそれぞれの利用契約が必要)。2013年7月31日まではNTTコミュニケーションズのホットスポットも使用できた。漏洩同軸ケーブル(LCX)による通信で、通信速度は1編成あたり最大約2Mbps.(理論値)を、複数の利用者でシェアする形となる。
2014年6月1日からN700Aの一部編成で、車内無線LANサービスを使った無料動画・ニュース・電子書籍配信サービス「N700コンテンツラウンジ」の実証実験を始めた。
のぞみ 東京駅 - 新大阪駅間:定期列車は200 - 280号台(ただし下りは271号まで)・臨時列車は300 - 430号台で列車番号に9000台が冠される 東京駅 - 岡山駅・広島駅間:100 - 130・132号(125号・102号は東京駅 - 姫路駅間、100号は西明石駅→東京駅間) 東京駅 - 博多駅間:定期列車は1 - 70号台・臨時列車は150 - 190号台で列車番号に6000台および7000台が冠される 品川駅・名古屋駅 - 博多駅間:80・90号台(早朝の品川発博多行きは99号・名古屋発は95・97号、博多発は96・98号) 名古屋駅 - 東京駅間:290号台(早朝の名古屋発東京行きは298号)
ひかり 東京駅 - 名古屋駅・新大阪駅間:500 - 532・533・534号 東京駅 - 岡山駅間:460 - 480号台(462号は三原駅→東京駅間、487号は東京駅→姫路駅間) 新横浜駅・名古屋駅 - 広島駅・博多駅間:490号台(493号は新横浜駅→広島駅間、491・495号は名古屋→広島駅間、490号は博多駅→名古屋駅)
こだま 東京駅 - 名古屋駅・新大阪駅間:630 - 687号 三島駅・静岡駅・名古屋駅 - 新大阪駅間:690号台 東京駅 - 静岡駅・浜松駅間: 700 - 710号台 東京駅 - 三島駅間:800 - 810号台
新幹線通勤のために発行される普通車自由席用の定期券として、特別企画乗車券のひとつとして「FREX」(フレックス)が発行されている。また、通学用の「FREXパル」も発行されている。どちらも有効期間が1か月と3か月の2種類が販売されている。基本的には新幹線利用区間が営業キロで200km以内の区間で設定されているが(静岡駅 - 名古屋駅、名古屋駅 - 新大阪駅など)、東京駅・品川駅・新横浜駅の各駅では例外的に浜松駅までのFREX・FREXパルが設定されている。東海道新幹線では東京駅 - 浜松駅間の定期券がもっとも高額で、1か月有効のFREXで184,980円となっている。また、FREX区間の前後に在来線利用区間を挟んだ設定も可能であり(例:新橋駅 - 品川駅 - 熱海駅 - 伊東駅(新幹線区間は品川駅 - 熱海駅間のみ)、FREX区間に平行する在来線(東海道本線)区間も利用できる。
FREXは国鉄末期の1983年(昭和58年)1月31日に発売が開始され、1986年(昭和61年)にはFREXパルも発売された。当初は高額のため利用が低迷していたが、1980年代後半のバブル景気に伴う地価の高騰、およびそれを背景として1989年(平成元年)の税制改正(消費税導入時)で実施された企業による従業員通勤手当支給の上限額引き上げにより、地価の安い神奈川県西部や静岡県内で購入した自宅から東京都心部へ通勤する乗客が増え、FREXの利用は急増した。
※以降は臨時列車
ひかり 東京駅 - 新大阪駅間:1 - 50号、※301 - 312・331・332号 8・9号は休日運休、42・43号は土曜・休日運休 東京駅 - 名古屋駅間:61・62号
こだま 東京駅 - 新大阪駅間:101 - 142号、※191 - 195・351 - 356・382・391 - 394・422号 391 - 394号は団体輸送優先 東京駅 - 京都駅間:※424号(上りのみ) 東京駅 - 名古屋駅間:201 - 208号、※361・362号 東京駅 - 静岡駅間:221 - 224号 東京駅 - 熱海駅間:※241 - 246・483号 静岡駅 - 新大阪駅間:291 - 294号 名古屋駅 - 新大阪駅間:271・272号
「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 - 新大阪駅間は各駅停車し、米原駅で北陸方面の特急しらさぎに接続)と熱海駅または三島駅・静岡駅・浜松駅に停車し、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月改正より下り列車1本が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665号」(主に金曜日と休前日に運転)以外になく、その「ひかり665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。
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。
8-2-2ダイヤ。朝の上りと夜の下りには、1時間あたり「のぞみ」8本・「ひかり」2本・「こだま」2本の最大12本が運転される日もある。このダイヤ改正では、全列車が品川駅・新横浜駅に停車するようになり、「ひかり」の停車パターンが見直され、岡山発着列車と新大阪発着列車の停車パターンが入れ替えられ、浜松駅は日中は毎時1本停車となった。
●:停車、▲:この駅のうち0 - 2駅に停車、→:通過、◆:臨時列車または臨時延長(臨時列車は時間帯によっては定期列車となる場合がある)
※:朝夕など( )内の駅まで(から)の運行となる場合がある。