新干线是日本的高速铁路客运专线系统，以“子弹列车”闻名。新干线于东京奥运前夕开始通车营运，第一条路线是连结东京与新大阪之间的东海道新干线。这条路线也是全世界第一条载客营运高速铁路系统。新干线的轨距属于标准轨（1435mm）。除了迷你新干线的路段外，列车运行车速可达到每小时270或300公里，但在进行高速测试时，则曾创下每小时443公里的最高纪录（由955系（300X）在1996年时所创下）。
新干线的稳定运行全靠日本的良好电力技术，列车可以缩短至5分钟的班距运行，是唯一适合大量运输的高速铁路系统。除此之外由于全面采用动力分布式设计，新干线也是世界上行驶过程最平稳的列车之一，反观法国同类的TGV高速列车，由于采最前端和最尾端的机车驱动的动力集中式设计，摇晃较大、加减速较慢，而无法以仅有5分钟的班距运行。
1964年国际奥运会在东京举行时开始运行的东海道新干线，高达3800亿日元的巨额投资，每小时200公里高速运行的安全，给日本经济带来了巨大影响。由于新干线可在4小时之内将京滨、中京、阪神工商业地带及中间城市有机地连接起来，人员和物资流通环境大幅度改善，因而大大促进了新干线沿线地带新产业的形成。
基于东海道新干线的成功，日本运输省和国有铁路公司决定将新干线向日本西部延伸。1967年开始着手修建连接大阪和福冈的山阳新干线，1975年全线开通。这样，又在将京滨、中京、阪神、北九州四大工商业地带连接起来的静冈、冈山、广岛等县兴建新的工业地带，形成了沿太平洋伸展的所谓“太平洋工业带”，从而实现了经济高速增长和国民收入的大幅度增加。
20世纪70年代日本以“太平洋工业带”为中心的地区得到巨大发展，但其他地区相对滞后，出现了地区经济不平衡的现象。为谋求均衡开发，消除经济上的地区差，日本政府开始修建从北海道到九州岛、总长为2000公里的高速铁路线，以此为轴心把地方核心城市连接起来，从而形成全国高速交通网。
1970年日本制定了《全国新干线铁路扩建法》，确定了总长约为6000公里的新干线铁路建设基本计划。1971年，东北新干线和上越新干线动工。1982年，东北新干线和上越新干线先后通车，2012年，新干线将延伸至北海道的札幌，至此日本四岛被新干线全部连接到了一起，伸向东北和日本海地区的高速铁路线成了推动这些地区经济发展的原动力。
