1990年に登場した300系は東海道・山陽新幹線用車両としては初めてアルミニウム合金製車体が採用されたほか、新幹線で初めてボルスタレス台車と主制御装置へのVVVFインバータ制御が採用されました。100系と比較して屋根高さは40㎝も低くなりました。屋上のパンタグラフ周辺にはカバーが設置されて騒音低減に大きな効果を発揮し、最高速度270㎞/h運転が可能となりました。当初は6，9，12号車にパンタグラフを設置、終点で前方1基を降下の上で後方1基を上昇させる運用が行われていましたが、1996年以降では6，12号車のみ設置の上で常時上昇させる運用に変更、前後のカバー形状にも変化が見られます。JR西日本が製造した300系は「F」の編成番号で区別されています。3次車にあたる「F6」編成以降は客用扉がプラグドアから引戸に変更されました。JR西日本所属車は300系3000番代で区分され、青いJRマーク、側面下部台車付近のジャッキ受け用の凹みなどの外見上の差や、座席がグレー系のデザインとなる等の差が見られます。