Koleje prywatne, mające dzisiaj dworce w kompleksie Shinjuku, są produktem ewolucji elektrycznych kolejek/tramwajów dojazdowych (電鉄 dentetsu). Kolej Keiō pierwotnie przekraczała linię Yamanote wiaduktem drogowym (w osi jezdni), by skończyć się w rejonie Shinjuku-3-chōme. Na początku lat 30. XX wieku zbudowano tam niewielki czołowy dworzec, z peronami przykrytymi małą halą. Około 1960 linię przełożono na niezależne torowisko i zakończono w obecnym miejscu. Nowy dworzec zajął dwie dolne kondygnacje własnego domu towarowego. Dworzec kolei Odakyū zbudowano w 1927, perony także przykryto małą stalową halą. Później dworzec całkowicie przebudowano i nadbudowano domem towarowym.
W 1959 do Shinjuku dociągnięto pierwszą linię metra, Marunouchi. W 1978 otwarto osobne, podziemne podejście linii Keiō (tzw. „nowa linia”, 新線 Shinsen), które w 1980 połączono z nowo zbudowaną od strony miasta linią metra Toei-Shinjuku-sen. W 1997 od strony przedmieść zachodnich dociągnięto linię 都営大江戸線 Toei-Ōedo-sen, a w 2000 ukończono ją w całości, otwierając nową stację 新宿西口 Shinjuku-nishiguchi, położoną niemal na zakończeniu jej pętlicowej trasy.