山形新幹線の最高速度は130km/hに制限されている。福島～新庄間は在来線区間となるが、ここではふつうの特急列車と同じスピードに抑えられる。
新幹線のはずなのに遅いのではないかという声はかなり多い。東京～大宮間も110km/hの制限速度がかかっているが、それに次ぐ遅さとなっている。
なお、宇都宮～福島間の東北新幹線の区間の最高速度は275km/h、大宮～宇都宮は240km/hとなっている。
| 区間 | 最高速度 |
| 東京～大宮 | 110km/h |
| 大宮～宇都宮 | 240km/h |
| 宇都宮～福島 | 275km/h |
| 福島～新庄 | 130km/h |
やまびこ号と併結して走る部分だが、路線の最高速度である320km/h運転は実施していない。以前からずっとこのスピードで抑えられてきた。
在来線＝130km/hというルールがあるから
山形新幹線という名称でも、実際には「ミニ新幹線」という位置づけになっている。高速鉄道である新幹線として走るのはあくまでも福島駅以南の東北新幹線の区間のみだ。
福島～新庄は在来線を走る。途中には踏切はいくつもある。線路の幅は新幹線と同じ1435mmになっているが、これは単に新幹線開業に合わせて1068mmだったところを拡幅しただけである。
在来線を走る以上、最高速度は130km/hを超える速度には引き上げられない事情がある。
列車は路線の最高速度からブレーキをかけた場合に600m以内で完全に停止できるようにしなければならない。
かつては600m条項という形で国土交通省からの通達が出されていた。近年は明文化されたものは撤廃されたものの、それでも最大ブレーキをかけた時に600m以内に止まるのが好ましいことには変わりない。
このルールは鉄道業界の間では慣例となっている。地上を走る山形新幹線がこれ以上最高速度を引き上げられない理由はここにある。
東北新幹線区間ではなぜ300km/h以上で走らない？
ところで、東北新幹線の区間でも山形新幹線のつばさ号は320km/hでの高速運転は行わない。なぜここでも遅いのか。
まず、路線距離に要因がある。山形新幹線は福島駅以南でしか新幹線部分を走らない。距離が比較的短く、停車駅も多い。
やまびこ号と同じことがいえるが、準速達型の列車ということもあり、高速運転のメリットが薄いのが特徴となっている。
はやぶさ・こまちは駅間距離が非常に長い。速達性が最も大きなセールスポイントとなっている。
高速運転の必要性が大いにあるため、320km/hでの運転を行っている。車両も高速運転に対応している。
山形新幹線つばさ号の車両であるE3系は275km/hまでの運転にしか対応していない。
