九州新幹線
福岡県 福岡市(博多区 - 南区) - 春日市 - 那珂川市
佐賀県 鳥栖市
福岡県 久留米市 - 筑後市 - みやま市 - 大牟田市
熊本県 玉名郡南関町
福岡県 大牟田市
熊本県 玉名郡南関町 - 玉名市 - 玉東町 - 熊本市(北区 - 西区 - 中央区 - 西区 - 南区) - 宇土市 - 宇城市 - 八代郡氷川町 - 八代市 - 葦北郡芦北町 - 葦北郡津奈木町 - 水俣市
鹿児島県 出水市 - 阿久根市 - 薩摩川内市 - いちき串木野市 - 日置市 - 鹿児島市
営業主体:九州旅客鉄道(JR九州)
建設主体:独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構
路線距離(実キロ):博多駅 - 鹿児島中央駅間 256.8 km(営業キロは288.9 km) 線内の距離標は東京駅起点として設置されている。鹿児島中央駅付近には日本国内の鉄道路線の距離標が示す距離としては最長のものである東京駅起点1,325 kmを示す距離標が設置されている。
軌間:1,435 mm(標準軌)
駅数:12(起終点駅含む) このうち、新幹線単独駅は4駅(新大牟田駅・新玉名駅および肥薩おれんじ鉄道線併設の新水俣駅・出水駅)である。また、JR九州公式サイトの会社案内の「交通・営業データ」 においては、JR西日本管理となる博多駅を計上せず、11駅としている。
複線区間:全線複線
電化区間:全線(交流25,000 V・60 Hz、架空電車線方式)
最高速度: 260 km/h(博総分岐 - 鹿児島中央) 120 km/h(博多 - 博総分岐)
保安装置:ATC、車内信号式 KS-ATC(博総分岐 - 鹿児島中央) ATC-NS(博多 - 博総分岐)
道床:スラブ軌道・バラスト軌道
架線吊架方式 博多駅 - 博総分岐:ヘビーコンパウンドカテナリ式(耐荷速度320 km/h) 博総分岐 - 新八代駅:PHCシンプルカテナリ式(耐荷速度350 km/h) 新八代駅 - 鹿児島中央駅:CSシンプルカテナリ式(耐荷速度300 km/h)
車両基地: 熊本総合車両所(熊本県熊本市) 川内駅留置線(川内旧車両基地、鹿児島県薩摩川内市)
11月12日:午前9時頃、新玉名 - 熊本間において、沿線の在来線立体交差化事業の工事で使用していたクレーン車が転倒し、ブームが新幹線下り線の架線に接触する輸送障害が発生。この影響で新玉名 - 新八代間の下り線が停電状態となり、博多 - 新水俣間の上下線で運転を見合わせた。その後クレーンのブームの撤去作業を行い、午後3時頃に運転を再開した。この間、上下計54本が運休、16本が遅れ、12800人に影響が出た(後述)。
2013年(平成25年) 3月16日:ダイヤ改正により次のように変更。 「さくら」の新下関駅発鹿児島中央駅行き・鹿児島中央駅発博多駅行き各1本を広島駅発着に変更。定期列車としては初めて広島駅発着の「さくら」が設定される。 「つばめ」の山陽新幹線への乗り入れが一旦廃止される。
2014年(平成26年) 3月15日:ダイヤ改正により次のように変更。 「さくら」の全列車が新鳥栖駅と久留米駅に停車。 利用率が低迷していた博多駅 - 熊本駅発着の定期「さくら」を全て廃止。
2016年(平成28年) 4月14日:熊本地震が発生。熊本駅から熊本総合車両所へ回送中の列車が全車両脱線したほか、高架橋の亀裂などの被害が見つかり全線で運行見合わせ。 4月20日:新水俣駅 - 鹿児島中央駅間で運行再開。 4月23日:午後より博多駅 - 熊本駅間で運行本数を減らして運行再開。 4月27日:熊本駅 - 新水俣駅間で運行を再開し、九州新幹線全線で運行再開。 4月28日:山陽新幹線との直通運転を再開。 7月4日:通常本数での運行に戻る。
2011年(平成23年)3月12日に九州新幹線 博多駅 - 新八代駅間が開業し、九州新幹線(鹿児島ルート)は全線開業した。これにより、博多駅 - 鹿児島中央駅間が53分短縮され1時間19分に、博多駅 - 熊本駅間が40分短縮され33分となった。また、山陽新幹線との直通運転を1日当たり15往復開始したことで九州と関西地区の所要時間も短縮され、新大阪駅 - 鹿児島中央駅間が1時間17分短縮され3時間45分に、新大阪駅 - 熊本駅間が58分短縮され2時間59分となった。
翌2012年(平成24年)春のダイヤ改正時には新八代駅構内の改良工事が完了したことで所要時間がさらに短縮され、新大阪駅 - 鹿児島中央駅間が最速3時間43分となった。また、直通運転用の車両が増備され、山陽新幹線との直通列車は23往復となった。
区間ごとの平均通過人員は以下の通り。
つばめ、翔ぶ 2004年3月 - 2005年2月
つばめで、それッ! 2005年3月 - 2006年2月
あした、つばめと。 2006年3月 - 2006年12月
鹿児島スイッチ・福岡スイッチ 2007年1月 - 2009年1月
つばめ。旅する新幹線。 2009年2月 - 2010年9月
新九州起動 2010年10月 - 2011年2月 2010年8 - 9月にかけ「起動」のフレーズと電源スイッチのイラストのみが記されたポスター、吊り広告が掲げられていた。
祝! 九州〜九州が、ひとつになる。 2011年3月 - 2011年5月
関西! 直結! 新幹線! 2011年3月 - 山陽・九州新幹線直通運転開始に当たってのJR西日本との共同キャッチフレーズ。JR西日本側では「九州! 直結! 新幹線! 」としている。また鹿児島県の関西地区向けキャンペーンにも「本物。鹿児島県」のフレーズとともに使用。
みずほ 新大阪駅 - 鹿児島中央駅間:600 - 607号
さくら 新大阪駅 - 熊本駅・鹿児島中央駅間:定期列車は540 - 580号台、臨時列車は590号台(新大阪駅 - 広島駅・博多駅間の「ひかり」と共用)。 新下関駅・博多駅 - 鹿児島中央駅間:定期列車は400 - 430号台、臨時列車は390号台。 博多駅 - 熊本駅間:300 - 310号台
つばめ 博多駅 - 筑後船小屋駅・熊本駅・鹿児島中央駅間、熊本駅・川内駅 - 鹿児島中央駅間:320 - 380号台
2004年の新八代駅 - 鹿児島中央駅間開業時に、並行在来線のうち鹿児島本線 八代駅 - 川内駅間が第三セクターの肥薩おれんじ鉄道線として経営分離された。この区間では、特急列車の間合いなどが不要となり、出水駅 - 川内駅間で普通列車が6本増発されたが、経営分離された区間では運賃が約30%上昇した。輸送密度は経営分離後数年間は900人/日前後であったが徐々に減少し、2012年度で765人/日と減少傾向にある。
九州新幹線は、2004年3月13日に部分開業し、新八代駅 - 鹿児島中央駅間で営業運転を開始した。当時はまだ博多駅 - 新八代駅間が未開業であったため、現在とは全く異なる形態で運行されていた。
以下に部分開業から全線開業までの約7年間実施された運行概況を記す。