中央新干线（日语：中央新幹線／ちゅうおうしんかんせん */?）是日本一项磁悬浮高速铁路工程，由东京经名古屋往大阪，预计最高营运时速为每小时505千米。该条铁路可将东京至名古屋的车程由东海道新干线所需的1小时30分钟缩短为40分钟；至大阪从2小时30分钟缩短为1小时7分钟。
中央新干线最早自1970年代开始构思，后于1990年代和2000年代进行数次测试。2011年5月起，中央新干线正式进入建设准备阶段，国土交通省于2014年10月17日批准东海旅客铁道公司（JR东海）展开该线的工程，其东京－名古屋段预计于2027年开通，长约286千米、造价约5兆5,235亿日圆，除东京品川站和名古屋站外，尚于神奈川县、山梨县、长野县与岐阜县各规划一个停靠站。名古屋－大阪段则预计于2037年完工，使全线长度达到438千米、总经费达约9万亿日圆。
中央新干线是在《全国新干线铁道整备法》（简称《全干法》）通过后的1973年，依据该法而确立了基本规划。本线在草创阶段时，即受到时任经济产业大臣兼首相竞选人田中角荣和其著作《日本列岛改造论》的支持:p119。1970年代的日本已经着手发展磁悬浮列车，且于宫崎县铺设了一条实验线（日语：リニア実験線）；但日本国铁后来的财务恶化，一度令日本的磁悬浮铁路计划叫停:p39。
1987年日本国铁解散后，其在日本中部的铁路业务、及东京大阪之间的高铁线——东海道新干线均移交给新组的JR东海公司。1990年，日本政府对JR东海重展磁悬浮铁路的相关研究下达了许可令:p39，使之于2月起开始调查中央新干线沿线的地形和地质环境；同年6月，JR东海向运输省提出了在中央新干线的山梨县路段上建造新磁悬浮实验线的请求，并得到了核可。山梨实验线建于1997年，1990年代内数次在试车时突破世界铁路车速纪录，分别是1997年12月的每小时550千米、1999年4月的每小时552千米，以及在2000年代的2003年12月每小时581千米、2015年4月16日每小时590千米、以及同年4月21日每小时603千米的最高速度。
2008年10月，JR东海将1990年代所进行的地形暨地质探勘结果制成报告书，上缴给国土交通大臣金子一义（日语：金子一義）。同年12月，JR东海开始遵照金子的指示、调查了另外四项中央新干线的相关项目，并于2009年12月时将完成的报告书送交给国交省。2010年2月24日，国交大臣前原诚司就JR东海提出的整备计划、营运与建设等问题，征询运输政策审议会（日语：運輸政策審議会）（运政审），该会在受理咨询时，也对于长野县路段的选线问题（3个方案）进行了方案比较，并于10月20日时选定了穿越南阿尔卑斯山脉的直线方案。
2011年5月27日，国交大臣大畠章宏（日语：大畠章宏）正式指定JR东海为中央新干线的营运兼建设业者，并核准了中央新干线的整备计划，当时估计的全线造价为9兆日圆，JR东海公司也宣布了2027年开通东京－名古屋段、2037年开通大阪延伸段的目标。2013年9月11日，时任JR东海社长山田佳臣（日语：山田佳臣）表示其公司计划配合2020年东京奥运，在当年先行开放山梨县内的车站，让访日外宾搭乘、体验。
2014年8月26日，JR东海依据《全干法》，向国土交通省提出了中央新干线的兴建许可请求。10月17日，国土交通大臣太田昭宏正式批准JR东海建造中央新干线的东京－名古屋段；太田还在记者会中强调该建设的重要性，称其“让三大城市圈的人员流动发生剧烈变化，并给国民生活和经济活动带来巨大影响”。12月17日，中央新干线建设专案正式破土动工，并在名古屋站举办了安全祈愿仪式。
中央新干线东起东京的品川站，向西行经神奈川县、山梨县、长野县和岐阜县，到达名古屋，途中分别在神奈川的相模原市、山梨的甲府市、长野的饭田市与岐阜的中津川市设站。东京至名古屋的路段约286千米，为了减少噪音和解决用地问题，此段86%的路轨位于地下，地上路段仅40千米，并在东名阪等三大都市圈的路段使用大深度地下（日语：大深度地下）的方式贯通。两大端点站也都深入地下，东京端的品川站深达地下40米，长宽各约为1,000米及60米，名古屋站则深约30米。
34°51′01.1″N 136°27′01.6″E / 34.850306°N 136.450444°E / 34.850306; 136.450444 (三重县站（暂称）)
34°42′38.5″N 135°48′37.6″E / 34.710694°N 135.810444°E / 34.710694; 135.810444 (奈良县站（暂称）)
中央新干线在东京至名古屋中间、山梨实验线以西的路段需要通过日本阿尔卑斯山脉地区。然而JR东海无法就选线问题与该路段所属的地方政府——长野县获得共识。在JR东海于2009年12月送交国土交通省的调查报告书中，总共列出了3条线路，分别为JR东海方面自己倡议的、直接贯穿赤石山脉（南阿尔卑斯）的“C路线”（Cルート），另外两条则是长野县府以促进县内经济为由而提出的北弯方案，其中的“A路线”行经木曾谷（日语：木曽谷）和木曾福岛，“B路线”行经伊那谷（日语：伊那谷）及饭田。伊那谷的B路线拉的最长，使东京至名古屋的轨道距离增为346千米、车程47分钟、要价5.74兆日圆；A路线的数据则为334千米、46分钟及5.63兆日圆，均超过JR东海提出的C路线。2010年10月20日，运政审正式宣布JR东海的C方案胜出，并表示该方案的成本效益（英语：Benefit–cost ratio）为1.51，而行经伊那谷的B方案仅为1.21。
名古屋至大阪之间的中央新干线也在选线上遭遇过争议。原始规划中的该线是预定通过尚无新干线的奈良并设置车站，但已有东海道新干线服务的京都亦将磁悬浮高铁视为攸关地方观光振兴的重点建设。2012年初，京都的政商界一起向日本中央政府和JR东海争取改线，京都府及京都市市府亦于同年2月上呈一份报告书给中央，内文指出京都在观光客数量及主办展览次数上均高于奈良，JR东海于两周后强调进一步的规划仍将遵照原有构思，还表示中央新干线无法同时在京都和奈良设站。2013年11月，奈良县知事荒井正吾（日语：荒井正吾）宣布他已从太田国交大臣方面获得证实，确认国交省打算选择奈良设站，而未采纳京都府市两方的改线要求。
中央新干线采用的列车为L0系高速列车，是由山梨实验线上测试的MLX01型磁悬浮列车衍生而来，其型号中的“L”和“0”分别取自“线性马达”（Linear）和“零排放”。该款列车利用超导体和冷却系统提供磁力，与路轨的线圈所形成的磁场产生相斥，使车体悬浮于轨道之上10厘米处，因而可以超高速运行，并由于两个磁场的作用力达到平衡、而使高度维持固定。除此之外，L0系列车的首、末节车厢具有15米长的车鼻、可进一步地缩小空气阻力。
中央新干线在设计上，一部分的用途是于天灾造成东海道新干线损害时，充当替代用的运输管道，并以早期地震警报系统、混凝土制防雨和防雪构造物来强化抗灾能力。此外，中央新干线在建造时，预计会因为隧道挖掘而使产生的废土达到5,680万立方米，若计入挖出的岩石和泥沙，则可达到6,234万立方米。在南阿尔卑斯山地区，25千米长的中央新干线隧道就预计会产生950万立方米的废土。
另一方面，中央新干线也存在有耗电问题，因为磁悬浮铁路所需的电力为东海道新干线的3倍。在高峰时段，中央新干线全线所需电量有27万千瓦，而其最高行车速度为一般新干线列车的1.7倍。以每趟列车的营运用电量而言，中央新干线的数据约3.5万千瓦·时，超越东海道新干线各班列车所需的1万千瓦·时。JR东海前社长山田曾表示用电问题将会透过技术革新而逐步获得解决。
