東北新幹線
宮城県 白石市
福島県 国見町
宮城県 白石市 - 刈田郡蔵王町 - 柴田郡大河原町 - 柴田郡村田町 - 柴田郡柴田町 - 岩沼市 - 名取市 - 仙台市(太白区 - 若林区 - 青葉区 - 宮城野区) - 多賀城市 - 宮城郡利府町 - 黒川郡大和町 - 黒川郡大郷町 - 黒川郡大和町 - 黒川郡大郷町 - 黒川郡大衡村 - 黒川郡大郷町 - 大崎市 - 栗原市
岩手県 一関市
宮城県 栗原市
岩手県 一関市 - 西磐井郡平泉町 - 奥州市 - 北上市 - 花巻市 - 北上市 - 花巻市 - 紫波郡紫波町 - 紫波郡矢巾町 - 盛岡市 - 滝沢市 - 盛岡市 - 岩手郡岩手町 - 二戸郡一戸町 - 二戸市
青森県 三戸郡南部町 - 八戸市 - 三戸郡五戸町 - 上北郡おいらせ町 - 上北郡六戸町 - 上北郡東北町 - 十和田市 - 上北郡東北町 - 上北郡七戸町 - 青森市
整備新幹線の事業費はJR、国、沿線の地方自治体の負担とすること。建設主体は日本鉄道建設公団とし、建設した鉄道施設を公団がJRに有償で貸し付けること。北陸新幹線 高崎 - 軽井沢間を平成元年度から本格的に着工すること、あわせて難工事推進事業として3トンネルについても平成元年度中に着手することなどが示された。同年6月に難工事推進事業として、沼宮内(現 いわて沼宮内)- 八戸間の岩手トンネルの着工が認可された。
1991年(平成3年)に新幹線鉄道直通線(ミニ新幹線方式)や新幹線鉄道規格新線(スーパー特急方式)による「暫定整備計画」を決定できるよう全幹法が改正された。1988年(昭和63年)の「整備新幹線の取扱いについて」において優先順位2位であった東北新幹線は、1991年8月22日に盛岡 - 青森間193.4 kmの工事実施計画が認可され、9月4日に三戸トンネルで起工式が行われた。沼宮内 - 八戸間は標準軌新線(フル規格)、盛岡 - 沼宮内間および八戸 - 青森間は新幹線鉄道直通線(ミニ新幹線方式)であり、1992年(平成4年)7月29日に盛岡市 - 岩手町間および八戸市 - 青森市間の暫定整備計画が決定された。
盛岡駅の秋田新幹線ホームは外側の11番線(上り)および14番線(下り)を用いる。このため上り「こまち」は当駅構内北側で東北新幹線下り本線と平面交差する。
盛岡駅以北は沿線人口および利用客が少ないため、建設費削減の観点からホームを17両対応にする必要は無しと判断された。現在当該区間を運行する「はやぶさ」「はやて」は10両編成のみであるが、2002年開業の盛岡駅 - 八戸駅間は臨時列車の入線も考慮して12両編成対応とされた。2010年開業の七戸十和田・新青森両駅はさらに短い10両編成対応に簡素化されたほか、新青森駅北側にある盛岡新幹線車両センター青森派出への回送線は単線で建設されたため、下り回送列車は北海道新幹線上り本線と平面交差する。
八戸駅を除く盛岡駅以北の途中駅および同駅以南において開業後に増設された各駅(くりこま高原駅、水沢江刺駅、新花巻駅)は待避線の無い「棒線駅」となっており、列車がホームのある線路を高速で通過するため、ホームには可動式安全柵(ホームドア)が設置されている。
最高速度 東京駅 - 上野駅間:110 km/h 上野駅 - 大宮駅間:130 km/h 大宮駅 - 宇都宮駅間:275 km/h 宇都宮駅 - 盛岡駅間:320 km/h 盛岡駅 - 新青森駅間:260 km/h
架線吊架方式 東京駅 - 東京新幹線車両センター(尾久基地)分岐間:シンプルカテナリ式(耐荷速度100 km/h) 東京新幹線車両センター(尾久基地)分岐 - 盛岡新幹線車両センター(みたけ基地)分岐間:重コンパウンドカテナリ式(耐荷速度320 km/h) 盛岡新幹線車両センター(みたけ基地)分岐 - 八戸駅間:CSシンプルカテナリ式(耐荷速度300 km/h) 八戸駅 - 新青森駅間:PHCシンプルカテナリ式(耐荷速度350 km/h)
駅施設管理、営業業務を除きJR東日本の新幹線統括本部が管轄している。
駅施設管理、営業業務は沿線の2本部・2支社が行っている。各本部・支社毎の駅の管轄割り当ては以下の通り。
東京駅 - 上野駅間:首都圏本部
大宮駅 - 那須塩原駅間:大宮支社
新白河駅 - くりこま高原駅間:東北本部
一ノ関駅 - 新青森駅間:盛岡支社
かつてJR東日本の新幹線では、全体の運行管理業務を本社内の新幹線運行本部が統括する一方、保線管理や駅営業業務等の現業機関については地方支社が新幹線と在来線の双方を一体管理する組織体系を採っていたが、新幹線統括本部の発足により、首都圏・東北の2本部、大宮・盛岡の2支社は新幹線において駅の施設管理・営業業務ならびに工務関係の支援のみを担うようになった。
7月23日:七戸十和田駅 - 新青森駅間の新青森駅付近のトンネル内で、携帯電話不通区間が解消し、東北新幹線全線で携帯電話が利用可能となる。 8月26日 - 28日:「やまびこ」136号で、客席を活用した地産品の輸送を実施(「貨客混載」を参照)。
2021年(令和3年) 2月13日:福島県沖地震の影響により、新白河駅 - 古川駅間で高架橋の損傷や電化柱の傾斜などの被害が発生。那須塩原駅 - 盛岡駅間が運転見合わせとなる。 2月16日:一ノ関駅 - 盛岡駅間で運転再開。 2月22日:仙台駅 - 一ノ関駅間で運転再開。 2月24日:那須塩原駅 - 仙台駅間で運転再開し、全線で運転再開。 3月13日:上野駅 - 大宮駅間のうち埼玉県内の区間で最高速度を130 km/hに引き上げ。これにより同区間で所要時間が1分程度短縮される。 9月30日:この日をもって、上越新幹線と共に行なっていた小口の荷物輸送「新幹線レールゴー・サービス」(東京駅 - 仙台駅・新潟駅)を終了。 10月:列車を活用した荷物輸送サービスを「はこビュン」として本格展開開始。東京駅 - 仙台駅(および東京駅 - 新潟駅)間で「はこビュンQuick」を開始(利用対象列車を「新幹線レールゴー・サービス」よりも拡大)。 11月22日:全列車で座席での携帯電話通話やテレワークでのWeb会議による会話などを認める「新幹線オフィス車両」サービスを開始。一部列車でモバイルWi-FiルーターやPC画面覗き見による情報漏洩を防ぐための間仕切りなどの貸し出し実施。
2012年(平成24年) 3月17日:E5系を使用した「なすの」運転開始。山形新幹線E3系「つばさ」との併結運転の一部が、E4系「Maxやまびこ」からE2系「やまびこ」に置き換えられ、再び17両編成の列車が見られるようになった。これによりE4系16両編成の「Maxやまびこ」「Maxなすの」廃止。 6月23日:東北新幹線大宮開業30周年を記念し、同日運転された臨時列車「やまびこ235号」に200系を充当。 9月29日:前日限りでE4系が東北新幹線大宮駅以北での定期運用終了。Maxによる「Maxやまびこ」「Maxなすの」が廃止され、同時に「つばさ」の併結車両がE2系のみとなる。
2013年(平成25年) 3月16日:「はやぶさ」のうち、単独運転を行う列車の一部で営業最高速度を320 km/hに向上。「スーパーこまち」としてE6系が営業運転開始。同時に盛岡駅以北にてE2系の定期運用終了。 6月4日:京浜東北線上中里駅付近での不発弾処理に伴い、11時頃から約3時間に亘って東京駅 - 大宮駅で運休。
2014年(平成26年) 3月15日:秋田新幹線の列車がE6系に統一され、「スーパーこまち」が「こまち」に統一される。東京駅 - 新青森駅間の「はやて」を全て「はやぶさ」に統一し、「こまち」併結列車を含む「はやぶさ」全列車の営業最高速度を320 km/hに向上。
2015年(平成27年) 12月22日:国土交通省はJR東日本を全幹法第5条第1項に基づく所有営業主体に指定。