Shinkanseny to pociągi normalnotorowe (rozstaw szyn 1435 mm), inaczej niż większość kolei japońskich, używających torów o rozstawie szyn 1067 mm. Dzięki temu w wagonach jest miejsce na większą liczbę siedzeń niż w klasycznych pociągach (układy 2+3 lub nawet 3+3). Między północą a godziną 6:00 linie zamykane są na potrzeby konserwacji. Jeżdżą po nich wówczas także specjalne pociągi Doctor Yellow, które za pomocą zamontowanej na ich pokładzie specjalistycznej aparatury dokładnie sprawdzają każdy odcinek torów.
Linie Shinkansen thumb|upright=2.0|Mapa sieci kolejowej Shinkansen w 2024 Główne linie kolei Shinkansen to: Tōkaidō Shinkansen – Tokio (Stacja Tokio) – Osaka (Stacja Shin-Ōsaka) – 515 km San'yō Shinkansen – Osaka (Stacja Shin-Ōsaka) – Fukuoka (Stacja Hakata) – 554 km Tōhoku Shinkansen – Tokio (Stacja Tokio) – Aomori (Stacja Shin-Aomori) – 675 km Jōetsu Shinkansen – Saitama (Stacja Ōmiya) – Niigata (Stacja Niigata) – 270 km Hokuriku Shinkansen – Takasaki (Stacja Takasaki) – Tsuruga (Stacja Tsuruga) – 470 km Kyūshū Shinkansen – Fukuoka (Stacja Hakata) – Kagoshima (Stacja Kagoshima-Chūō) – 257 km Nishi-Kyūshū Shinkansen – Takeo (Stacja Takeo-onsen) – Nagasaki (Stacja Nagasaki) – 66 km Linia Hakata-Minami – Fukuoka (Stacja Hakata) – Kasuga (Stacja Hakata-Minami) – 9 km Linia Gala-Yuzawa – Yuzawa (Stacja