新幹線
日本国有鉄道（国鉄）時代の1964年（昭和39年）10月1日に開業した東海道新幹線が初の路線である。東海道新幹線のほか山陽新幹線と東北新幹線は国鉄が建設主体であったが、上越新幹線は日本鉄道建設公団が建設を担当した。国鉄分割民営化後の東北・上越新幹線東京延伸の際は、当時新幹線の地上設備を一括して所有していた新幹線鉄道保有機構が、その建設主体であった。さらにその後に建設された北陸新幹線や九州新幹線などのいわゆる整備新幹線については、日本鉄道建設公団および新幹線鉄道保有機構の権利を継承した鉄道建設・運輸施設整備支援機構が建設主体となっている。一方で、整備新幹線には該当しない中央新幹線については東海旅客鉄道（JR東海）が建設主体に指名された。
山陽新幹線
東海道新幹線を延長する形で建設され、多くの列車が直通運転を行っていることから、総称して「東海道・山陽新幹線（とうかいどう・さんようしんかんせん）」とも呼ばれる場合もある。また、2011年3月12日から九州新幹線とも直通運転を行っており、総称して「山陽・九州新幹線（さんよう・きゅうしゅうしんかんせん）」という標記や、さらにこれらの3路線を総称して「東海道・山陽・九州新幹線（とうかいどう・さんよう・きゅうしゅうしんかんせん）」という標記もみられる。
1972年（昭和47年）3月15日に新大阪駅 - 岡山駅間が開業、1975年（昭和50年）3月10日に岡山駅 - 博多駅間が開業した。この全線開業は、当初の予定よりも3か月遅れとなった。開業以来日本国有鉄道（国鉄）によって運営されていたが、1987年（昭和62年）の国鉄分割民営化に伴い、以後の運営はJR西日本が継承している。ただし車両運用の都合上、この区間にはJR西日本所有車両のほか、東海道新幹線へ乗り入れる列車（一部の列車を除く）を中心に東海旅客鉄道（JR東海）所有の車両でも運行されている。同様に九州新幹線へ乗り入れる列車を中心に九州旅客鉄道（JR九州）所有の車両でも運行されている。