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  新幹線最初稱為「新幹線鐵道」,這是相對於當時一般的國鐵路線(即日後所稱的「在來線」)而產生的名稱,新幹線的第一條路線——東海道新幹線,便是為擴充既有的東海道本線而建的鐵路幹線。為推動新幹線興建而立法的《全國新幹線鐵道整備法》中,將新幹線定義為「列車在主要區間能夠以每小時200公里以上的高速度行駛之幹線鐵路」,針對新幹線運輸安全而立法的《》也採用這個定義,因此迷你新幹線、以及未來將以磁浮列車執行的中央新幹線,都不在這兩個法律的規範範圍內。  日本以外常稱新幹線為「子彈列車」(英語:"Bullet Train")或是「超特急列車」(英語:"Super Express"),之後日語羅馬字的名稱「英語:Shinkansen」也逐漸廣為使用。此外,東海道新幹線在通車時也曾經計劃稱為「新東海道線」(英語:New Tokaido Line)。雖然現在車站內的英文告示板上稱新幹線為「英語:Shinkansen」,但在表示列車名稱時仍然採用「英語:Super Express」的稱呼,例如希望號列車上的英文廣播之一為「英語:Ladies and gentlemen, welcome to the Shinkansen. This is the NOZOMI superexpress bound for Tokyo.」(各位乘客,歡迎搭乘新幹線,本列車是開往東京的希望號超特急列車)。

  

  1872年,東京新橋至橫濱的日本第一條鐵道開通。該線路採用了窄軌(軌距為1,067mm)。日本鐵路採用窄軌的原因眾說紛紜,最有可能的兩種說法都和英國有關(英國的殖民地鐵路大多使用窄軌),一則英國的鐵路工程師認為日本地形崎嶇,適合修建窄軌,但由於南非、挪威等國的窄軌鐵路最小轉彎半徑遠低於日本最初修建的鐵路,日本的鐵路不可能為了適應地形、規定更小的轉彎半徑而使用窄軌。二則發明雙轉向架鉸接機車的羅伯特·弗朗西斯·費爾利認為新技術可以使造價更低的窄軌鐵路承擔和標準軌鐵路相同的運量。

  1918年試行改軌的寺內正毅內閣因為米騷動垮臺,直到1922年,為日本帝國的擴張,能夠接駁歐亞大陸鐵路的標準軌才勝過了主張新建窄軌可以接駁在來線的方案。尤其是在1932年和1937年中日戰爭由滿洲延燒華北之後,東海道・山陽在來線的輸送能力達到極限,1939年,兩條本線平行的新線開始勘查。1943年因戰事吃緊,工程的在還剩500m貫通的位置停工,竣工的和在1944年撥給在來線使用。在下,當時建設用地都是以極低廉的價格在不經協商的情況下從沿線土地所有者手中(相當於強徵)取得的,亦有不少很多土地是借美軍轟炸,城市地價低迷,日本國鐵藉機買收的,如當時以低價買收了,戰後東海道・山陽新幹線的建設仍然使用到戰時徵收的土地因為日本最高裁判所判決國鐵敗訴,國鐵不得不重新改線和買收土地,戰後新幹線隧道較多和此有關。

  儘管大運量的幹線鐵路需要電化但是軍方限制了電化區間,理由是戰時發配電設施易受到攻擊,致使鐵路癱瘓,所以在彈丸列車的計劃中蒸汽機車和電力機車並用。

  由於電機技術的革新,1954年後,大手私鐵開始陸續引入高度效能優良,在高速下仍然穩定的新型電車,日本國鐵順應潮流,於1957年推出了新效能的。和101系電力動車組開始執行的同一年,在隸屬於日本國鐵的鐵路技術研究所的技術指導下,小田急電鐵也完成了流線型低重心列車3000形SE的研發,設計者對車型的速度有很大野心,但是因為小田急的線路彎道多,原訂145km/h的最高速度難發揮出來。所以小田急要以和JNR共享實驗資料為條件,把試執行改到軌道條件良好的JNR線路上。 國鐵方面很快接受了交換條件,從小田急借來了3000形SE,1957年9月在東海道本線上試執行,達到了創世界窄軌列車紀錄的設計最高時速145km/h。

  

  在經過多次工期推遲之後,上越新幹線大宮至新潟站間的區間於1982年6月23日投入使用,和東北新幹線在大宮合流,但是大宮-新潟間的工區獨立於東京都方面的施工計劃,東京都方面並無具體施工計劃(施工志中稱為“別途工事實施計畫”),分別終到東京站和新宿站的工作仍未完成。  在武藏野線完工後,經由山手貨物線和的貨物列車大為減少,1971年JNR和鐵道建設公團計劃上越新幹線經東北貨物線和山手貨物線的路廊進入地下的站臺,上蓋高島屋時代廣場。 湘南新宿線於1984年開通,了上越新幹線的用地。1988年長野新幹線的開業使得東京站的新幹線轉運能力達到極限,JNR重新考量在湘南新宿線的地下建造隧道,實現當年的構想,但高達7000億日元的建設費用使得解決方案改為在東京站新設月臺。

  作為1960年代提出的「全國新幹線網」之一環,在1973年擬定了四國新幹線的基本計劃。計劃中,此線起點為大阪市,經由淡路島、德島市、高鬆市、松山市,最後抵達四國西端。若再延伸到九州東端的大分市,總里程480公里。  但是,在石油危機造成經濟低迷後,計劃就陷入停滯。2016年北海道新幹線新青森到新函館北斗段通車,令四國成為沖繩以外、日本本土唯一沒有新幹線通行的地區。儘管一直存在要求建造四國新幹線的聲音,但截至2018年底,除研究以單線鐵路方式建造(可節約成本)外無進一步動作。

  

  成田新幹線方案1972年施工計劃批准,1974年2月施工開始。儘管成田機場的亦對作為機場象徵的成田新幹線有反對,但成田新幹線的反對者和成田機場的反對者是兩個不同群體。  反對成田新幹線者主要是千葉縣浦安町和東京都江戶川區的居民,理由是沿線居民既被迫承受噪音和振動,經過的線路又不設站。江戶川區的居民還起訴當時的,以求撤回施工許可,這個訴求被日本最高法院駁回。  居民和東京都知事美濃部亮吉反對成田新幹線,甚至時任千葉縣知事也反對施工計劃。  雖然最高法院駁回了撤銷施工許可的訴訟請求,市川市、船橋市和浦安町等沿線自治體還是達成了反對成田新幹線的決議,成田新幹線因難以徵地而擱淺。1987年日本國鐵股份制改造,成田新幹線計劃從法律意義上失效。

  1969年臺東區就通過了決議,要改建上野站使之成為東北新幹線的始發站。1971年日本國鐵敲定東北新幹線建設計劃,不設上野站,在日暮裡站附近入地,在地下依次通過鶯谷站、上野恩賜公園不忍池東側和御徒町站,到秋葉原站附近出地面(這條路線曲線半徑大)。1972年,東京都知事美濃部亮吉和上野公園管理者反對隧道方案,因為隧道修建會讓不忍池漏水乾枯,阻絕上野公園植被的灌溉,知事認為以破壞不忍池為代價追求新幹線的速度,實則是日本國盲目追求GNP增長的縮影,1973年的東北・上越新幹線反對運動使得臺東區引進新幹線站的行動在1976年再起,臺東區長和上野、御徒町、鶯谷、日暮裡地區的3500名居民連署陳情。  加之1975年山陽新幹線博多站開通,造成東京站新幹線時刻表擁擠混亂,需要改東海道·山陽新幹線終點站為三面六線,東北·上越新幹線預留的一面兩線站不足,因而國鐵決定暫定東北・上越新幹線始發上野站。

  自民黨長期執政有賴於基礎設施建設的政治分肥()。上越新幹線越後湯澤站和長岡站間放棄直線路徑,改為繞行一段“〉”形的線路,兩站間增設每天僅688人乘新幹線的浦佐站,這種反常狀況是在田中角榮的干涉下出現的,因為站所在的南魚沼市是田中的重要選區。站東口設立了紀念田中角榮的銅像,紀念他引入新幹線。

  為了在新幹線的區間內能夠讓列車以超過時速200公里的速度執行,因此採用了許多與在來線不同的技術,希望不只在速度上,在乘客安全與搭乘舒適度上都能達到最高標準。

  新幹線的速度使得很多既有線路難以滿足的服務成為了可能。

  泡沫景氣時期,東京的市中心地區地價高騰,因而很多在都心上班的通勤族會選擇在極為遠離都心的宇都宮、小田原、高崎等地購買或租賃不動產,向新幹線沿線的樞紐車站進行通勤。因而JR推出了。1994年開始執行的E1系雙層車的設計目的是要大量增加東北、上越新幹線的輸送能力,以應付日漸上升的通勤和通學的輸送需求,為此,設計圍繞提高運載能力進行,犧牲舒適性,如取消了可調椅背和扶手。在二十世紀九十年代後,日本全國人口重新開始向東京集中。為應對地方出現的高齡少子化現象,部分新幹線沿線的自治體開始補助遷入的通勤者利用新幹線通勤的交通費。

  安中榛名站是北陸新幹線的一座祕境車站,位於山區,周遭人口密度低,離最近的安中市有一定距離,JR東日本與1999年11月利用本站附近買來的48.7公頃土地開始建設一座度假村式的定居型新城,直至2016年6月末,規劃的全部601區塊的土地全部售完,這是全日本首例基於新幹線TOD開發的度假村。

  GALA湯澤滑雪場由JR東日本集團的子公司運營,利用上越新幹線的支線和都心的車站聯絡。JR東日本的廣告中強調該滑雪場最大的優點是交通高度便利:可以在最短75分鐘內由東京站直達,因而頗受滑雪客歡迎。GALA這個名字即英語中的“節日”之意,為了突出節日特徵,gala湯澤車站的工作人員會穿著和其它JR東日本車站站員不同的制服。其餐飲服務也很有特色。

  JR東日本在上越新幹線上引入海鮮的快運。海膽從巖手縣三陸海岸和甜蝦從新潟縣佐渡衝的產地發至品川站內JR自營的sakanabaccaエキュート品川海鮮店,由汽運所需的10-12小時縮短到6-7小時,取得了壓倒性的時間優勢,並解決了卡車手不足的問題。

  

  整備新幹線  上述新建之新幹線最高車速依全國新幹線鐵道整備法-新幹線鐵路建設第4條-第14條規定時速為260km/h設定安全速度,其中東北新幹線(盛岡至新青森間)及北海道新幹線(新函館北斗至札幌間)的高速化作業已向日本政府申請,將改善沿線隔音裝置及高架橋隔音板強化等工程,最高時速將解限速至320km/h,其改善工程內包含次世代新幹線高速試車,2019年5月至2022年3月間,E956型"ALFA-X"於深夜在東北新幹線之整備新幹線興建區間下以400km/h的車速試車。 JR自行推動興建

  

  新幹線列車全面皆採分散式驅動方式,防止高速行駛時的蛇行運動,減輕路線的維護保養費用。行車時的搖晃極小,整體執行品質可在全球名列前茅。

  新幹線營運超過50年,載客近100億人次,儘管日本的地震和颱風頻繁,截止至2018年,仍未發生因包括撞擊、脫軌等行車事故導致乘客死亡,也成就零事故的安全神話。新幹線曾發生因乘客自殺、落軌等造成的死亡事故,但不算入行車事故。  至今已有兩宗營運中的新幹線列車脫軌事件。第一個是在2004年10月23日,在上越新幹線行駛的朱鷺號325號列車於即將抵達新潟縣長岡車站附近時,因新潟地震發生,造成該列車十節車廂當中有八個在長岡附近的路線出軌,154名乘客沒有傷亡。另一列車脫軌事故發生在2013年3月2日的秋田新幹線上。在當時暴雪條件下,秋田小町號25號列車於大山附近的路段出軌,沒有造成任何乘客受傷。  發生地震時,地震檢測系統可以使列車在短時間內停止。上越脫軌事件發生後,當局就安裝了一種新的裝置防止脫軌。  2018年6月14日日本新幹線發生撞人事故,事故發生於當天下午2點左右,列車為“希望176”號,乘客約200人,自博多站開往東京站,在博多至小倉區段撞到人,但發生事故後直到發現車頭出現大洞,而且粘有血跡,司機才停車進行檢查。工作人員檢查後發現,車頭部分存在與人相撞的痕跡,破損部位存在人體的一部分,沿線也散落著部分人體組織。繼2017年底發生底盤龜裂問題後,JR西日本對安全措施的態度或再次受到質疑。

  日本新幹線號稱全世界最安全的鐵道系統,擁有營運五十年二十億公里零死亡的紀錄。  烏龍派出所電影版:網走東京的列車
新幹線()是日本的高速鐵路系統,也是全世界第一個投入商業營運的高速鐵路系統,採用標準軌(1435mm)之軌距,均為純客運服務。第一條路線是連結東京與大阪之間的東海道新幹線,於東京奧運開幕前的1964年10月1日通車營運;經過多年擴充套件,目前有9條路線,其中包含2條路線較短的「迷你新幹線」,將日本大多數的重要都市連結起來。最初由日本國有鐵道研發與營運,國鐵分割民營化後由JR集團接續,目前有JR北海道、JR東日本、JR東海、JR西日本、JR四國、JR九州等6家JR公司提供服務。