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。
東北新幹線
一方、盛岡市 - 青森市の区間は1972年（昭和47年）に、全国新幹線鉄道整備法第4条第1項の規定による『建設を開始すべき新幹線鉄道の路線を定める基本計画』により公示され、1973年（昭和48年）11月13日に整備計画が決定された5路線（いわゆる整備新幹線）の路線の一つである。国鉄の財政悪化により建設が一時凍結されたが、1991年（平成3年）に沼宮内 - 八戸間が標準軌新線（フル規格）、盛岡 - 沼宮内間および八戸 - 青森間が新幹線鉄道直通線（ミニ新幹線）として着工された。その後、全区間がフル規格で建設され、2002年（平成14年）12月に盛岡駅 - 八戸駅間が開業し、2010年（平成22年）12月に八戸駅 - 新青森駅間が開業した。これにより東北新幹線は整備計画の決定から39年を経て全線開業となった。2016年3月26日以降は、北海道新幹線との直通運転も実施されている。