东海道新干线（日语：東海道新幹線／とうかいどうしんかんせん Tōkaidō Shinkansen */?）是日本一条连接东京站与新大阪站之间的新干线路线，不但是日本第一条高速铁路路线，也是全球第一个投入商业营运的高速铁路路线。因多数列车班次与山阳新干线直通运行，故时常被合称“东海道·山阳新干线（日语：東海道・山陽新幹線）”。1964年10月1日通车时由日本国铁经营，1987年国铁分割民营化后由JR东海接手。

在日本，铁路是不可或缺的城际交通工具。第二次世界大战前，日本已经着手研究“子弹列车”计划，利用高速的蒸汽火车来往东京和下关，更于1940年开始着手兴建新线，但之后在1943年因战局恶化而停建。

至1950年代，连接东京、名古屋、大阪等日本三大都市的东海道本线已经呈现运量饱和。同时，采用窄轨规格的东海道本线并不能提供快速的服务；加上东京成功争取到1964年夏季奥运的主办权，兴建一条新的快速铁路迫在眉睫。当时的日本国铁总裁十河信二曾经提出，要将东京到大阪之间的路程从8个小时缩短到两个小时。日本国铁于是利用当时兴建子弹列车时残留的设施，于1959年开始兴建标准轨新线，总经费达3800亿日圆，修建过程中，工程屡次追加修建预算，一度引来了诸多媒体的批判。最后，此新线在1964年东京奥运开幕前及时开业，成为日本以及全世界第一条高速铁路；身为该铁路线倡议者的十河信二也因此被称作“新干线之父”和“世界高速铁路之父”。此新线在计划阶段时，原暂时命名为“东海道新线（日语：東海道新線）”，后来决定以“新干线”这个日本国有铁道内部对战前“子弹列车”计划的称呼，命名为“东海道新干线”。日本国铁分割民营化时，东海道新干线全线被分割到JR东海名下，因而为JR东海带来了巨额的财政收益。经过多次提速，目前（2016年）由东京至新大阪最快只需要2小时22分。

东海道新干线启用后，已成为日本东西部运输的大动脉。其每日开行列车336次、每日运输人次约45万人、年间运输人次约1.65亿人次(2016年)，乃世界铁路运输服务的重要典范之一。

东京站－岐阜羽岛站间为新干线铁道事业本部（日语：東海旅客鉄道新幹線鉄道事業本部）直辖，米原站－新大阪站间为其下部组织关西支社（日语：東海旅客鉄道関西支社）管辖。

目前东海道新干线有三种列车行驶：

图示

在米原和京都站之间在2006年5月开工兴建南琵琶湖站（日语：南びわ湖駅），预计于2012年完成。然而，大津地方法院裁定栗东市发行的43亿5000万日元债券为非法发行，计划已于2007年10月取消。