新干线500系电力动车组是由川崎重工业株式会社、日立制作所、近畿车辆和日本车辆制造四家公司承造的新干线车辆，共生产了144辆（9列16辆编组）。首列列车于1997年3月22日投入服务，行驶东海道、山阳新干线直通的希望号班次。该车型曾是新干线系统时速最高的列车，设计时速达350km/h。但由于早期修筑的东海道新干线弯道路段较多，500系在该路段的极速被限制在270km/h。在较晚修筑、路线规格较高的山阳新干线路段（姬路站以西路段），500系则能以全速300km/h行驶。然而，由于舒适性（车室内空间与座椅间隔较狭小）以及环保（因使用全动车编组造成行驶时噪音过大）等问题，500系在东海旅客铁道（东海旅客铁道）辖下的东海道新干线的服务已逐渐被2007年7月1日开始投入服务的N700系取代，并于2010年3月1日起全面撤出东海道新干线服务。剩下的500系车辆被缩编为8辆编组，取代退役的0系行驶山阳新干线的“回声”号班次。该车型于1996年获得通商产业省最佳产品设计奖（现已改称为财团法人日本产业设计振兴会优良产品设计赏），1998年获得铁道友之会颁发的第41届蓝丝带奖，是该公司于1987年成立以来第一款获此奖项的铁路车辆。在2010年，500系被退役并改装为全站停的“Kodama”服务。

500系是因应山阳新干线的提速计划而设计的车款，以与当时的航空业竞争。在500系出现以前，有关方面曾于1992年制造一列6节原型车进行测试。这列列车正式型号为新干线500系900番台，昵称为“新干线500系900番台电力动车组”，是“ West Japan Railway's Innovation for the operation at 350km/h”的简称（而WIN则带有“胜”、“征服”等意味，在此指“胜过速限”、“征服速度”）。除了挑战时速350公里的最高速度外，也测试车辆在此高速度环境运作的表现。在500系投入服务后，该列列车已报废，并保存在博多车辆总合车辆所及米原站附近的铁道总合技术研究所（JR总研）风洞技术中心内。

在500系的车辆设计过程中，知名的德国工业设计师亚历山德·诺伊麦斯特（Alexander Neumeister）也参与了部分的相关工作。

500系在东京～博多之间的1069.1公里（实际里程）路段里运行，东海道新干线区间内，和其他列车一样最高时速为每小时270公里，但在较晚修筑、路线规格较高的山阳新干线区间内，便能发挥出500系原来的实力。在隧道多又狭窄的日本路线上，摇晃既少又安静的500系曾是日本最高营运速度设定的车种。但由于舒适性（车室内空间与座椅间隔较狭小）以及环保（使用全部动力车的形式造成噪音过大）等原因，500系列车已逐渐退出东海旅客铁道管辖内的东海道新干线，由2007年7月1日开始营运的N700系列车所逐渐取代。500系列车会改为在西日本旅客铁道管辖内的山阳新干线继续行驶。

车辆构造以铝合金为主，令全车16节列车总重量只有688吨。电动机输出功率达285kW（W2-W9编组为275kW），每节均载有4台电动机，令全车总输出功率达18,240kW（约25,000hp、W2-W9编组为17,600kW）。

首尾两节呈飞机尖头，以造成流线形抵抗风阻及突如其来的气压。

首尾两节列车长达27米，比正常车卡长2米，当中车头则长达15米。车体均采用圆筒形设计，是该系列车独有的。

每列500系设有2套WPS204型集电弓（希望号时代的16辆W编组是设在第5、13号车厢），为了降低行车时的噪音，500系不再使用传统的菱形受电弓构造，而是改用官方正式命名为“翼型受电弓”、实际上是在椭圆型断面的支柱上设置翼状的集电面，整体呈T字型状。为了要将噪音降低，便采用了一级方程式赛车（F1赛车）所发展的空气动力学技术，与以滑翔的猫头鹰羽毛毽做为参考而做成的扰流翼。风洞部分则在受电弓臂上开了5mm的小孔，使得受电弓在高速移动时产生气旋所造成的风切噪音降低。该列车集电弓所使用的减振器（damper）是委托长年制造F1赛车用避震器、对于300km/h车速以上的行车环境经验丰富资料齐全的汽车用避震器名厂昭和（ショーワ；SHOWA）制造。

其他的新干线车辆的受电弓是金属弹簧上升式，不过，翼型受电弓则采用空气上升式。由于这个缘故，如果在长时间的停电等导致车辆的压缩空气减压病时，受电弓会自然下降，使得接地保护开关（EGS）无法应付架线接地而短路的情形。为此，在绝缘碍子盖内设置弹簧上升式的EGS用预备单臂式受电弓。

在东海道、山阳新干线列车的车辆中，静电天线位于0系至300系列车驾驶座位头顶上(新干线700系电联车、N700系则在前头车联结方面)，不过，500系的静电天线被设置在集电装置中的绝缘碍子盖内，而无法目测确认。

而在改造为V编组之后，主集电装置被换成在700系等被采用的单臂型集电弓（WPS208型），静电天线在第2、7号车厢偏向前头车的目测确认位置也被变更。

全车均设有回生制动装置，在16节编组列车中，第1、8、9及16号车更装设氧化铝喷洒制动装置。

由于需要迁就特别的车体设计，500系列车内部比一般的列车为小是最主要的缺点。

为迁就车头呈尖头设计，首尾两辆车只能载客53（1号车厢）/63（16号车厢）人，比300系少载12人，而且只有尾部一扇车门。座位前后间隔为1020mm，比一般列车窄了20mm，加上圆筒形设计，令乘客压迫感更甚。

普通车厢是浅蓝色座。

一等座是绿色车厢。

东海道/山阳新干线16辆编组车辆定员

带-的是500系比其他列车定员少，带+的是500系比其他列车定员多。

2009年3月14日订正列车时间表，使用500系运行的东海道、山阳新干线直通“希望”号定期列车班次为每日来回2班次（分别是6号、28号、29号和51号）。

而“回声”号定期列车班次为746、766、768、770、854及858号；723、737、745、765、783、787、859及865号。

2009年11月10日起，28号和51号希望号定期列车班次改由N700系行驶，“希望”号定期列车班次进一步缩减至每日来回1班次（6号、29号）。

西日本旅客铁道亦在2009年10月16日发表的冬季临时列车时间表上宣布，500系列车将于2010年3月1日起全面撤出东海道新干线服务，所有原使用500系的东海道、山阳新干线定期希望号班次将改由N700系行驶。

2010年2月28日，500系车辆定期希望号班次列车（6号、29号）从东京站开出最后班次前往博多区，翌日改由N700系行驶。

至于余下的500系列车，JR西日本在2007年12月公布计划将500系列车缩编组8辆的编组，并在2008年12月起取代退役的0系行走山阳新干线的“回声”号（こだま）班次（除了W1编成）。

2008年3月28日，博多总合车辆所公布开始对500系列车进行8辆化改造工程。在W编组中，只有第1至4、10、11、13和16号车厢获得保留，其余全部报废。

改造后的列车改型号为7000番台，编组编号中的英文字亦从W更改为V。首列完成改装的列车为V3编组，目前共有5组V编组列车在山阳新干线行驶“回声”号班次及博多南线直达班次。根据西日本旅客铁道公布的资料，7000番台列车的最高营运时速为285公里。

500系在2007年12月22日，曾以16辆W编组代替原本的新干线300系电力动车组F编组担任回声627号、682号列车的任务，往返于冈山县与博多之间，打破从1997年问世以来，从不被“超车”的记录（该纪录已被N700系超越）。

随着更多旧编组列车改造，以及配合东海旅客铁道对东海道新干线使用的列车变更，500系列车将全数改造为8辆编组。

• 实施内部装饰的行李架更换

• 由于全座位禁烟，其中2节车厢（第3、7号车厢的博多方向）设置了吸烟室。再者，博多南线内因为全面禁烟，在吸烟室内也不能吸烟。

• 由于间隔门位置的关系变更了偏向吸烟室的座位为2列到2列+2列。因此定员减少（第3号车厢：90名→78名，第7号车厢：63名→51名）。新的第3、6、8号车厢（原第3、10、16号车厢）是原吸烟车。

• 原第10号车厢(新第6号车厢)的原绿色车厢普通车化。撤去座位的枕头、脚垫与音响系统。定员没有变更。

• 撤去原第13号车厢（新第5号车厢）相称的独创的翼型受电弓（组成的车辆原第5号车厢），新的第2、7号车厢新设单臂型受电弓（WPS208型式）。

• 为了安装折叠尺寸比原来翼型受电弓大的单臂型受电弓，因此需要切割屋顶构体并移设。

• 新的第4、5号车厢间移设原第8、9号车厢间的电源插座。

• 原第11号车厢对（新第7号车厢）的业务用室的空隙空间，设置补助变压器。

• 新第2、7号车厢增加半自动步枪悬挂系统、静电天线及补助电动空气压缩机。

• 新第2、4、6号车厢增加紧急折梯。

• 增加车门开关时的门铃声（声音与700系、N700系相同）。

• 按照N700系的设计变更背面桌子车内向导图，并变更甲板的照明为白色LED。