新干线（Shinkansen）是日本的高速铁路系统，为了表示其与原来东海道本线（東海道本線 Tōkaidō-honsen）的区别，命名为新干线。新干线是世界上最早承担客运任务的高速铁路系统。
日本铁路系统发展很早，特别是在二战前的持续扩张中，日本在朝鲜半岛、中国东北都建立了大量铁路系统。其中，在中国东北，当时的南满洲铁路就有开始采用了子弹头列车（弾丸列車）在日本本土，1940年就有一条连接东京到下关的电气化铁路被称为“新干线”，其铺设1435mm准轨铁路，运营时速最快已达200公里/小时。
在二战后，日本经济在50年代开始腾飞。原有连接东京和大阪这两个大城市的东海道本线在1950年代中期就已经满负荷运转，日本国有铁道公司（日本国有鉄道 Nihon Kokuyū Tetsudō）的总裁十河信二开始热情地倡导建造一条高速铁路。恰在1957年，小田急电铁株式会社（小田急電鉄株式会社）推出了3000系窄轨电车，其速度达到145公里/小时。这给了新干线的研发以技术支持。
1958年12月，日本政府批准新干线项目，1959年4月连接东京到大阪的东海道新干线正式开工建设。在历经5年多的施工，工程造价翻了一倍达到4000亿日元，东海道新干线终于在1964年10月1日正式投入实用，不仅赶上了1964年的东京奥运会，而且将东京到大阪的运行距离从6小时40分钟压缩到了4小时。
日本新干线是世界第一条投入客运使用的高速铁路系统，其一开始的设计就是高标准的。专用的高速标准轨道、自动列车控制系统、中央交通控制系统、25千伏供电线、动车组动力系统等一系列新型技术。这在当时的铁路系统中大部分属于顶尖技术。
在1964年投用的0系高速列车，其运行速度就达到了220公里/小时。之后日本先后发展了100系、200系、300系、400系、500系、700系、N700系、E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、H5、W7等多种型号列车，并分别用于不同的铁路公司（日本国有铁道在1987年解散）管理的不同干线系统中。此外，日本也有多型试验高速列车、磁悬浮和维护用列车。新干线运行速度为250公里/小时到320公里/小时不等。在测试中，新型的L0式列车在2015年4月21日创造了603公里/小时的最快行驶纪录。值得一提的是，中国的CRH2型动车组就是引进日本的E2-1000系列车。
现在除了东海道新干线，还有山阳新干线、东北新干线、上越新干线、北陆新干线、九州新干线和北海道新干线。新干线覆盖了除四国地方意外的日本主要部分，长度达到2764.6公里，并还有新线路在建造中。在2007年，年客流量达到了3.53亿人次，这直到2011年才被中国高速铁路系统超过（现在为17亿人次）。目前，新干线还保持着累计客流量的世界纪录，累计运送旅客早已超过了100亿人次。
可以说，新干线为日本经济的发展和高端制造业的提升带来了十分重要的效果。十河信二的眼光果然老辣。
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