高速列车网络贯通日本的主要海岛本州，它们把该岛的大部分主要城市和九州岛的福冈同东京连接起来。日本的高速列车(子弹头列车)名叫新干线(shinkansen)，由JR营运管理。

    东海道/山阳新干线
    东海道新干线连接东京、名古屋、京都和大阪，于1964年开始营运，当时是第一条新干线和世界上第一辆高速火车。在1964年已经以大约200 km/h的速度运行。现今它们达到了300 km/h的速度。

    东海道新干线延伸到福冈博多车站(博多駅)的山阳新干线是在1975年以前建成的。

    在东海道/山阳新干线上运行的列车有以下三个类别：

    希望号：希望号列车只在最重要的车站停，从东京到大阪大约需要两个半小时。希望号列车是日本铁路网中少数几种无法使用日本铁路周游券的列车之一。
    光速号：光速号列车比希望号列车停车稍微更加频繁一点，从东京到大阪大约需要三个小时。在山阳新干线，光速号列车又称为“光速号列车之星”。
    回声号：回声号列车是最慢的类别，在所有车站都停。

    九州新干线
    九州新干线的南半部分连接八代与鹿儿岛 ，于2004年3月开始营运。从八代到博多的北半部分预定在2010 年以前建成。在九州新干线上营运的列车叫做燕子号。

    北方新干线
    第一批北部线路，从东京到盛冈的东北新干线，和到新泻的上越新干线于1982年建成。

    从那以后，以下线路进一步投入服务：从福岛到新庄的山形新干线，从盛冈到秋田的秋田新干线、从高崎到长野的长野新干线，和从盛冈到八户的东北新干线的延伸线。

    当前建设中的是到青森的东北新干线的进一步延伸和到金沢的长野新干线的延伸。

在往北线路上营运的列车包括以下:

    疾风号 (东北新干线): 东北新干线上最快的列车类别。疾风号从东京一直奔驰到八户，中间只在主要车站停靠。所有座位都是预订的。在东京和盛冈之间，疾风号列车连接上小町号列车。
    山神号 (东北新干线): 东北新干线上第二快的列车类别，直到盛冈。山神号列车比疾风号列车停站更加频繁一些。
那须野号 (东北新干线): 东北新干线上最慢的列车类别。那须野号列车只到郡山(福岛前一站)并且在所有车站都停。
    小町号 (秋田新干线): 这是秋田新干线唯一营运的列车类别。小町号在东京和秋田之间运行。所有座位都是预订的。在东京和盛冈之间，小町号列车连接上疾风号列车。
    系翼号 (山形新干线): 这是山形新干线上营运的唯一列车类别。系翼号在东京、山形和新庄之间运行。在东京和福岛之间，有些系翼号列车与山神号列车连接。
    朱鹳号 (上越新干线): 这是上越新干线上两个类别中较快的列车，从东京一直跑到新宿。
    谷川号 (上越新干线): 这是上越新干线上两个类别中较慢的列车。谷川号只运行到越后汤沢并且停站较朱鹳号列车更加频繁一些。
    浅间号 (长野新干线): 这是长野新干线上唯一的列车类别，在东京和长野之间运行。