東海道・山陽・九州新幹線、西九州新幹線提供的空間可容納大型行李，最多可提供兩種空間。
四條新幹線皆被設置了「特大行李空間」。這個空間位於最後一排座位的後面，作為行李存放區使用。適用尺寸為三邊總和250公分以內。一些指定座位（包括綠車）的最後一排座位被設置為「特大行李空間座位」，只有預訂了這個座位的人才能使用該空間。
預訂特大行李空間座位不需要額外費用，但必須提前預訂。預訂可以通過車站的自動售票機，另外JR東海、JR西日本、JR九州各公司提供的網絡預訂服務也可以做到。雖然在自由座的最後一排座位後方物理上也可以擺放特大行李，但這個部分並不開放為特大行李空間。JR呼籲，「在自由座和部分指定座位車廂內，無法攜帶特大行李。」
東海道・山陽新幹線的「のぞみ」以及部分「ひかり」「こだま」所使用的16輛編組列車上也設置了「特大行李區」。這個名字很相似的設備是位於車廂甲板上的行李存放空間。上下兩層設置，上層的三邊長度分別為80公分以內、60公分以內、50公分以內，下層則同樣為80公分以內、60公分以內、40公分以內的行李存放。
特大行李區也需要預訂「特大行李區座位」。但是，由於最近的觀光需求增加，JR東海和JR西日本正在嘗試將甲板上的特大行李區設為無需預約的空間。試行期間為7月1日起的當面時間。在此期間，該區域無需預約即可使用，但在試行期間無法將特大行李存放於此處。
到這裡，前面提到的特大行李是指縱、橫、高三邊總和超過160公分且不超過250公分的大型行李。具體地說，主要是用於海外旅行的行李尺寸，某些航空公司在托運行李時也會因此產生超重費用。值得一提的是，東海道・山陽新幹線的設計允許三邊總和在160公分以內的行李（航空公司規定的免費托運尺寸各異）可存放於乘客服務上方的行李架上。
| 行李尺寸（三邊的總和） | 攜帶是否可 |
|---|---|
| 160公分以下 | 可攜帶 |
| 超過160公分且不超過250公分 | 需預訂「特大行李空間座位」 |
| 超過250公分 | 不可攜帶 |
此外，如果不預約特大行李的存放空間，隨身攜帶特大行李進入車內，將收取1000日圓的手續費。需要注意的是，對於三邊總和超過160公分的行李，運動器材（如滑雪板）、樂器（如低音提琴）、輪椅、嬰兒推車等雖然不論尺寸均無需事先預約（但使用特大行李空間仍需預約）。