博多駅の新幹線ホームは、本州と九州を結ぶ大動脈の境界駅として機能しています。上り方面（新大阪・名古屋・東京方面）および下り方面（熊本・鹿児島中央方面）のダイヤは、時間帯ごとに緻密に設計されています。
まず、博多駅新幹線時刻表（上り・東京方面）では、山陽新幹線を走る「のぞみ」が日中時間帯に毎時3本程度、新大阪止まりの「ひかり」「こだま」や山陽・九州新幹線直通の「みずほ」「さくら」が合間を縫うように発車します。東京駅までの所要時間は最速で4時間45分台、新大阪駅までは2時間28分前後で結ばれています。
一方、博多駅新幹線時刻表（下り・鹿児島中央方面）は、九州新幹線の最速達列車「みずほ」が熊本まで最速32分、鹿児島中央まで最速1時間16分で走破します。各駅停車の「つばめ」や主要駅停車の「さくら」が柔軟に組み合わされ、福岡・熊本・鹿児島間の強固な広域経済圏を支えています。
注目の博多駅新幹線始発・終電の基本パターンとして、上り始発は午前6時00分発の「のぞみ2号（東京行）」および「みずほ600号（新大阪行）」、下り始発は午前6時10分発の「つばめ307号（熊本行）」が設定されています。終電に関しては、東京からの上り最終接続や、新大阪発博多行の「のぞみ」最終が博多駅に23時台半ばに到着するなど、深夜帯まで高密度な運行が維持されています。
