300系は、山陽・東海道新幹線の新種別『のぞみ』号に運用する車両として登場した。
JR東海が1990年に試作車(J1)編成を登場させ、2年後に量産車が製造開始となった。
のちに、JR西日本もF編成(3000番台、上写真)を登場させている。
最高速度は270km/hに向上した。そのため、東京~新大阪間が2時間30分に短縮された。
100系とは異なる点としては、2階建て車両は連結されずに16両編成全て平屋建てとなったことや、グリーン車は3両となり、食堂車やカフェテリアは廃止されたことが挙げられる。
現在は臨時『のぞみ』のほか、『ひかり』・『こだま』に運用されている。
また、後継車となるN700系の増備により、JR東海所属のJ編成は廃車が進んでいる。
なお、2012年に300系は全廃となった。現在は鉄道・リニア館に施策編成の先頭車が置かれている。