※距離は東京駅からのもの。営業キロは柳井駅経由のもので運賃計算に使用される岩徳線経由の営業キロは、徳山駅以降の営業キロから21.7kmを差し引く。

山陽新幹線内の詳細な停車駅については停車駅表を参照。

のぞみの詳しい停車パターンについてはのぞみ停車駅を参照。

ひかりの詳しい停車パターンについてはひかり停車駅を参照。

駅名営業キロ実キロ停車列車接続路線所在地
東海道新幹線　京都・名古屋・東京方面（直通運転）
新大阪駅552.6515.4●東海旅客鉄道：東海道新幹線
西日本旅客鉄道：東海道本線（JR京都線）（JR宝塚線直通列車乗り入れ）・関空特急「はるか」・特急「くろしお・スーパーくろしお・オーシャンアロー」・おおさか東線（2012年春開業予定）
大阪市営地下鉄：御堂筋線大阪府大阪市淀川区
この間に六甲トンネル(16,250m) がある。
新神戸駅589.5548.0●神戸市営地下鉄：西神・山手線
北神急行電鉄：北神線
※直接的な接続ではないが、神戸市内発着の乗車券に限り、地下鉄などを介した在来線三ノ宮駅・元町駅・神戸駅・新長田駅との乗換のための途中下車を特別に認めている。兵庫県神戸市中央区
西明石駅612.3570.2◆西日本旅客鉄道：山陽本線（JR神戸線）明石市
この区間は山陽新幹線で唯一、トンネルがない。
姫路駅644.3601.3◆西日本旅客鉄道：山陽本線（JR神戸線）・播但線・姫新線
山陽電気鉄道：本線（山陽姫路駅）兵庫県姫路市
相生駅665.0621.3◎西日本旅客鉄道：山陽本線・赤穂線相生市
岡山駅732.9676.3●西日本旅客鉄道：山陽本線（赤穂線・伯備線直通列車乗り入れ）・宇野線（瀬戸大橋線）・津山線・吉備線
岡山電気軌道：東山本線岡山県岡山市
新倉敷駅758.1702.1○西日本旅客鉄道：山陽本線倉敷市
福山駅791.2733.1◆西日本旅客鉄道：山陽本線・福塩線広島県福山市
新尾道駅811.3750.5○バスのみ（尾道駅まで15分）尾道市
三原駅822.8761.0◎西日本旅客鉄道：山陽本線・呉線三原市
東広島駅862.4791.9◎バスのみ（西条駅まで18分）東広島市
広島駅894.2821.2●西日本旅客鉄道：山陽本線（呉線・可部線直通列車乗り入れ）・芸備線
広島電鉄：本線広島市南区
新岩国駅935.6865.4○錦川鉄道：錦川清流線（御庄駅：徒歩5分）山口県岩国市
徳山駅1004.4903.5◆西日本旅客鉄道：山陽本線（岩徳線直通列車乗り入れ）周南市
新山口駅1048.7944.6◆西日本旅客鉄道：山陽本線・山口線・宇部線山口市
厚狭駅1083.8968.7○西日本旅客鉄道：山陽本線・美祢線山陽小野田市
新下関駅1110.4992.5◎西日本旅客鉄道：山陽本線下関市
この間に東海道・山陽新幹線最長の新関門トンネル(18,713m) がある。
小倉駅1129.41013.2●九州旅客鉄道：鹿児島本線（福北ゆたか線（筑豊本線）一部列車乗り入れ）・日豊本線（日田彦山線直通列車乗り入れ）
北九州高速鉄道：モノレール小倉線福岡県北九州市小倉北区