新干线0系是日本新干线的第一代车辆，于1964年东海道新干线通车时投入服务。除了是日本新干线列车的始祖，0系更是世界上第一种高速铁路车辆。1965年获铁道友之会颁发第8届蓝丝带奖，2007年8月被列为日本机械遗产。

0系由日本国有铁道（日本国铁）设计，并由六家公司（日本车辆制造、川崎重工业、近畿车辆、日立制作所、汽车制造（1972年和川崎重工业合并）、东急车辆制造（1970年加入））承造。在1963年至1986年间，分38批共生产了3,216辆，至今仍是产量最高的新干线车辆。

国铁分割民营化后，0系被分配给继承东海道新干线和山阳新干线的东海旅客铁道（JR东海）和西日本旅客铁道（JR西日本）继续服务。虽然后来新干线车辆一直有新型车辆登场，但0系并没有完全退役，并继续在山阳新干线维持有限度的服务。2008年11月30日，服务44年的0系完全退出定期服务，并在同年12月14日服务最后的告别班次后正式退役。

0系的设计在当时是非常创新和具有速度感。采用和飞机（特别是客机）相似的车头，加上蓝色和白色为主色的简洁涂装，令人留下深刻的印象。另外，由于是首代是新干线车辆，加上长时间服务，0系在国内外都是新干线，甚至是日本的象征。在日本国内，不少新干线有关的指示牌都会被加上0系正面的绘图。在其他地区，不少人收到的日本明信片都是0系（或其后的100系）在富士山下驶过的图片。此外，0系也被视为日本战后经济快速增长时代的象征。

除了日常服务外，0系也常常被日本皇室征召，供皇室人员使用和招待国宾。前日皇裕仁、英女王伊丽莎白二世、已故中华人民共和国领导人邓小平等多国领导人均曾是0系的座上客。此外，0系也是不少日本电影、电视剧和小说的题材。