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。
上越新幹線
全国新幹線鉄道整備法の成立後初の計画として1971年、東北新幹線（東京 - 盛岡間）、成田新幹線（東京 - 成田空港間）とともに着工。当初は、5 - 6年ほどで全線開業の予定だったが、折からのオイルショックの影響で建設費が高騰するなど、計画は大きく乱れた。
1971年1月18日に告示された基本計画では東京都が起点とされている。1971年10月12日に認可申請された工事実施計画その1において、「東北新幹線のターミナルを東京駅、上越新幹線のターミナルを新宿駅に設け、この両ターミナルより大宮駅に至る路線を建設」とされ、また「線路容量、ターミナル容量は十分であるので」「東京（新宿）・大宮間の線路の建設については、別途工事実施計画を提出する」こととされ、現在に至っている。なお、鉄道総合技術研究所の小野田滋は「このルートは工事費が巨額となることから現実的ではないと判断され打ち切られ」たとしている。ただしその後も、東京メトロ副都心線の建設の際に池袋駅 - 雑司が谷駅間で上越新幹線用のトンネル空間を避けてトンネルが掘られるなど、一部で新宿延伸構想が影響を及ぼしている。