JR西日本は2020年3月14日にダイヤ改正を実施。山陽新幹線では、「のぞみ」の所要時間短縮に加え、九州新幹線へ直通する「みずほ」が1往復増発され、一部列車が福山駅、新山口駅に新規停車する。博多南線で列車の増発も予定されている。
東海道・山陽新幹線を直通する「のぞみ」はダイヤ改正で全列車N700Aタイプに統一され、所要時間が短縮される。東京~博多間を毎日運転する「のぞみ」は全列車で所要時間5時間以内となり、平均所要時間は5時間を切り、4時間59分(改正前は5時間1分)に。博多駅発着の臨時「のぞみ」を新設し、1時間あたりの運転可能本数を拡大するとの説明もあり、臨時列車の運転日・時刻は決まり次第、改めて発表するという。
山陽・九州新幹線「みずほ」はダイヤ改正後、新大阪~鹿児島中央間で1往復増発(臨時列車を定期列車に変更)され、計8往復に。「さくら」も含めた山陽・九州新幹線直通列車の運転本数は計25往復、うち新大阪~鹿児島中央間の列車は24往復となる。「みずほ」の停車駅も増え、新たに福山駅で上下各2本、新山口駅で上下各1本の「みずほ」が停車。両駅から九州方面または関西方面への利用をさらに便利にする。
現在、博多駅では朝7時台に小倉方面の列車が最大20分空く状況となっていたが、ダイヤ改正で運転時刻が見直され、平日の朝7時台は15分以内に次の列車が発車するなど、運転間隔が改善される。一方、朝の時間帯に博多駅発着で運転される休日運休の列車については、利用状況を考慮して土休日運休に変更される。
新幹線の車両を使用して列車を運転し、博多~博多南間を結ぶ博多南線では、利用者の多い平日朝8時台と、帰宅に便利な18時台に博多行の列車を2本増発。その一方で、朝の時間帯の利用状況を考慮し、増発する1本も含め、6~8時台に博多南駅を発車する博多行の列車3本を土休日運休にするとのこと。
なお、博多~鹿児島中央間の九州新幹線についても、日中時間帯のダイヤを見直し、熊本駅はおおむね20分に1本、鹿児島中央駅はおおむね30分に1本として、発車時刻がわかりやすいように変更するとJR九州が発表している。