《新干线战士Z》（日语：新幹線変形ロボ シンカリオンＺ）是JR东日本规划、小学馆集英社制作和多美三家公司的合作策划《新干线战士》的电视动画第二部。

为了自未知的巨大怪物体的威胁下守护日本的和平与安全，新干线超进化研究所开发了“新干线战士”。超进化研究所为了防备全新敌人的来袭，进一步地秘密开发了新型机体“新干线战士Z”以及由在来线变形成的全新武装强化车种“在来列车”。具有高合适率的“新干线战士Z”驾驶员们将会和超进化研究所成员们合作，再次一同迎击全新的巨大怪物体！

未知的敌人出现，此时两位少年相遇了。新干线战士又更进一步的进化开始了！！！

设计用于支援新干线战士Z机体的武装强化车辆，可与新干线战士Z机体进行“Z合体”（Ｚ合体）。原型皆为在来线之车种。

新干线战士Z与在来列车的合体。将在来列车变形后取代新干线战士Z机体的手臂或腿部构造以强化该机体的性能。