剧场版新干线战士：来自未来的神速ALFA-X

少年速杉北斗（，配音员：钉宫理惠（日本）[10]；王慧珠（公映版）、曾秀清（TVB）（香港）；魏晶琦（台湾））

「新干线战士阿尔法X」驾驶员。来历不明的9岁少年，真实身分为受光之粒子影响，从过去穿越时空到现代的速杉北斗。

新干线战士与光之巨人／雪中哥吉拉对战时，在附近滑雪场中被发现，并被超进化研究所带回安置。醒来后未经研究所人员许可即自行使用新干线战士ALFA-X专用仿真器，并通过测试成为ALFA-X的驾驶员。之后受新干线小队成员要求自我介绍时因其说话语调与小遥相似，且随身携带的绘图本被隼人认出而判明其身分为9岁的北斗，自己则于稍后新干线小队带其外出参观北海道市区时注意到青函连络船已因青函隧道通车而停驶（时间点为其来自时空的3年后，即1988年）而认知道这点。（漫画改编版中则改为因注意到停放于机库内的H5、ALFA-X之类于其来自的时空中尚未存在的新干线车辆而发觉自己处于另一个时空，并自行向隼人揭露其身分，后其随身携带的绘图本被樱认出而证实）。

驾驶新干线战士ALFA-X出击后被柯克里夫强制牵引至大都会瓦尔哈兰内并使ALFA-X受发光粒子操控而不自主攻击E5 MkII，因而打算将被视为「新干线战士的起源」的绘图本撕毁，认为如此新干线战士就不会存在、他和隼人也将不会面临这样的命运，但随即被隼人否定，绘图本也因此得以保留下来。接着因ALFA-X被瓦尔多吸收而陷入昏迷，后于决战时被黑色新干线战士奥加超乘黑色新干线战士红唤醒并与隼人的E5 MkII进行超乘合体成功击败瓦尔多。战斗结束后借由发光粒子形成之通往其他时空的信道回到原本的时空，并失去其来到现代后的所有记忆，但仍於潜意识中记得隼人的名字。

雪中哥吉拉（）

来自另一个世界的怪物，外似全身被冰包覆的哥斯拉。受到从隧道工地中发布的大量光之粒子的影响而短暂穿越至附近的空旷雪地，并于新干线战士H5抵达现场后立即消失。几天后于奈克里将地表的发光粒子发送至大都会瓦尔哈兰上时再度受影响而穿越至仁山站附近的滑雪场中，使用热线将前来迎战的E5 MkII以及923黄医生号推入发光粒子造成的信道中，令二者的驾驶员被发送至别的世界。

来自外太空的战斗集团，其祖先原为地球上基度拉尔撒斯的族人，属于能够控制光之粒子的派系的其中一支，后来移居到别的星球，但因一直无法找到比地球更适居的星球而饱受苦难，并在接获苍玉送往太空的消息后决定返回地球并与苍玉合作，利用新干线战士ALFA-X含有的关键技术启动其最终武器「光之机神瓦尔多」以夺回地球。

团名取自瓦尔哈拉；成员名字则取自日本国铁的客车种类表示记号。

奈克里（，配音员：伊藤健太郎（日本）[10]；黄尉斯（公映版）、李凯杰（TVB）（香港）；李世扬（台湾））

剧场版中登场的新反派角色，瓦尔哈兰的首领，计划从人类手中夺回地球，最后被隼人、少年北斗、真嗣与雪中哥吉拉联手消灭。

其名字取自日本国铁20系客车的车厢代号(ナハネ-2等寝台车)

柯克里夫（，配音员：吉田钢太郎（日本）[10]；邓肇基（公映版）、陈永信（TVB）（香港）；孙诚（台湾））

奈克里的参谋，负责操控光之粒子。

其名字取自日本国铁24系客车的车厢代号(オハネフ-3段式B寝台缓急车)

板谷（，配音员：三瓶雄树 （日本）；邓肇基（公映版）、（TVB）（香港））、吉村（，配音员：佐久间元辉（日本）；林筠翔（公映版）、陈灏玮（TVB）（香港））

北海道新干线札幌延伸段建设工程的两位建设人员，其中吉村为上司。剧场版开场时两人于一处隧道工地的切羽[note 1]处发现一发着光的细小裂缝，正当吉村离去通报专门单位处理时，板谷出于好奇地播开了裂缝，意外导致整面岩壁裂开并释放出埋藏其后的大量光之粒子，打开了剧场版的剧情。

除了500回声号、E3铁翼号、黄博士以及量产型黑色新干线战士之外，所有于电视动画第一部中登场的新干线战士机体皆有于剧场版中现身，其中923黄博士于后段由清洲隆司驾驶。下记为剧场版中新登场之机体以及合体。

E956型ALFA-X

新干线战士ALFA-X（）

驾驶员：少年北斗

新干线超进化研究所因应来自外太空的全新敌人的出现，而秘密开发的新款新干线战士，是集结所有新干线战士的力量于一身的机体。

新干线战士ALFA-X ALFA模式（）

全长：25.5公尺

重量：100公吨

新干线战士ALFA-X的一般型态。使用武器为「车辆斩击剑东京短刀」（）以及「车辆斩击剑新青森长刃」（），配备「夕张加热系统」以及「栏杆手里剑底座」（フミキリシュリケンベース，暂译）。新干线模式为新干线E956型。登场于2019年12月的剧场版。

新干线战士ALFA-X X模式（）

全长：31.5公尺

重量：220公吨

新干线战士ALFA-X被发光粒子强行进化成的强化型态，由五节车厢组成的超大型机体。使用武器为两把车辆斩击剑结合形成之「链接车辆斩击剑」（）以及「空气阻力导弹」（），必杀技为「X字金色能量炮」（）。

剧场版中被瓦尔多吸收而消失,后于新干线小队对决瓦尔哈兰的决战中复活并与E5隼号MkII进行极限交错合体成为八节车厢组成的巨无霸机体之合体。

新干线战士E5MkII超乘ALFA-X（）

全长：34.5公尺

重量：350公吨[11]

驾驶员：速杉隼人、少年北斗

新干线战士E5隼号MkII和新干线战士ALFA-X（X模式之姿态）的合体，由八节车厢组成的巨无霸机体，为目前所有合体当中最大者。使用武器为将闸口斩击剑与两把车辆斩击剑结合形成之「闸口军刀」（），必杀技为「终极金色能量炮」（），翅膀染色为金黄色，配戴与新干线战士ALFA-X X模式同款之头盔。

由于构造较大，合体方式与其他超越交叉合体不同，机身中央以及两脚踝分别增加了「强化铠甲」（）以及「线性锚式煞车器」（）作为支撑结构，且使用X模式之手臂作为主要手臂构造，E5 MkII之手臂则置于机体后方用以支撑翅膀。

黑色新干线战士奥加极限交错黑色新干线战士红（）

全长：不明

重量：不明

驾驶员：白虎、青龙

白虎将黑色新干线战士奥加自苍玉手中夺回后加入战局并与黑色新干线战士红进行的合体，使用武器为将两把暗黑闸口斩击剑红分别装在两枝暗黑如意狼牙棒两端形成的「暗黑可变轨距剑」（），配备「雷角」、「避雷针剑」、「雷电飞翼」各一对、「车轮鼓」六颗，必杀技为「暗黑可变轨距剑」。

未来的ALFA-X（）

多年以后已完成的新干线战士ALFA-X，因其中存有能够激发瓦尔多的特殊程序而成为瓦尔哈兰族下手的目标。受到隧道工地中发布的大量发光粒子的影响发送到现代并封印于隧道深处，待超进化研究所人员发现时已因隧道内的冰冻环境而严重锈蚀无法启动。之后与尚未完成编程的现代新干线战士ALFA-X一同存放于北海道支部机库内，二机ALFA-X因不明作用互相影响，使后者编程自动改写为未来的已完成版本。决战过后随着剩余发光粒子的消散而发送回到未来。

瓦尔哈兰大都市（）

出现在东京车站上空的巨大漂浮建物，为瓦尔哈兰的行动基地。最终随着瓦尔多被击破而一同消失。

中国铁路胜利7型

瓦尔多（）

全长：不明（觉醒前）→45公尺（完全体）

重量：不明

驾驶员：无（觉醒前）→奈克里（完全体）

瓦尔哈兰用以侵略地球的最终兵器，有「光之机械神」（）[note 2]的称号。由形似中国铁路胜利7型蒸汽机车的列车变形而成的深铁灰色巨大机器人，为系列中唯一具有自我意识的载人机体。在吸收ALFA-X以获取其关键技术后觉醒成完全体。最终被隼人和少年北斗利用发光粒子的特性反制，身上的粒子被激发以打开链接其他世界的信道使500 TYPE EVA以及雪之哥吉拉加入攻击，再遭终极金色能量炮击破并消失。（漫画版则改为被新干线小队众人的攻击推入信道中并消失。）

动画第二部《新干线战士Z》第32话中判明实际上并未被摧毁，而是遭发送至其他时空而迷失于宇宙中，在严重毁损并与其族人分散的状态下仍一心想着回到地球，并于独自在宇宙中行驶多年后最终坠毁至地表之仁山高原滑雪场（即剧场版中雪之哥斯拉之出现地），时已完全锈蚀并停止运作。后被铁傲帝成员凡尔托姆使用「王之力」修复并操控，再次与新干线战士对战。该话尾声在月野梅德尔的说服以及帮助下脱离控制并退回至列车型态。于第33话前被移至超进化研究所樱岛实验线进行改造，成为其实验计划的一部分，并更名为「超进化银河铁道瓦尔多」（），由梅德尔驾驶，可一次链接一列机体并借由超进化质量投射器以及自身发光粒子的作用使该机体突破第二超进化速度以将其运送至太空。

「」[12]

填词、作曲：Kanata Okajima、Hayato Yamamoto，编曲：Hayato Yamamoto，主唱：BOYS AND MEN

「」（哥吉拉vs机械哥吉拉）

作曲：伊福部昭

「」

作词：佐藤ありす，作曲：中西圭三，编曲：岩崎文纪，主唱：ZOO

「」发音未来版本

填词、作曲、编曲：井上裕治，主唱：发音未来，声乐改编：Mitchie M

「残酷天使的行动纲领」

作词：及川眠子，作曲：佐藤英敏，编曲：大森俊之，主唱：高桥洋子

「」

填词、作曲、编曲：井上裕治，主唱：山寺宏一

「进化理论」

填词：藤林圣子，作曲：Coffee Creamers，编曲：Soma Genda，主唱：BOYS AND MEN