Der Bahnhof dient als Hauptverbindungs-Knotenpunkt für den Schienenverkehr zwischen der Innenstadt von Tokio und seinen westlichen Vororten. Im Jahr 2007 wurde der Bahnhof täglich von durchschnittlich 3,64 Millionen Menschen pro Tag benutzt. Dieser Bahnhof ist weltweit der verkehrsreichste Knotenpunkt und als solcher im Guinness Buch of World Records registriert. Die Station verfügt über insgesamt 36 Plattformen und inklusive einer U-Bahn-Arkade hat es über 200 Ausgänge! Der JR Abschnitt wird alleine von durchschnittlich 1,5 Millionen Passagiere pro Tag frequentiert.

Die Shinjuku Station wurde im Jahre 1885 als Haltestelle der Japan Railway Akabane-Linie Shinagawa (jetzt Teil der Yamanote-Linie) eröffnet . Ursprünglich war Shinjuku eine ruhige Gegend mit zur damaligen Zeit bescheidenem Verkehrsaufkommen. Mit der Eröffnung der Chuo-Line (1889), der Keio-Line (1915) und der Odakyu-Line (1923) führte dies zwangsläufig zur Erhöhung der Verkehrs im Bahnhof. 1959 wurde der U-Bahn-Service in Betrieb genommen.

Im August 1967 fing ein Güterzug welcher Flugbenzin für die US-Luftwaffenbasis in Tachikawa führte, auf der Chuo-Linie, Feuer.

Die Station war ein wichtiger Standort für die Studentenproteste in den Jahren 1968 und 1969 und markierte den Höhepunkt der Unruhen in Japan in der Nachkriegszeit. Am 21. Oktober 1968 nahmen 290‘000 Demonstranten an den internationalen Anti-Kriegs-Tagen teil und zwangen mehrere Züge zu stoppen.

Es gab mehrmals Pläne in der Geschichte des Bahnhofs Shinjuku diesen in das Shinkansen-Netzwerk zu integrieren. Der Bau der Omiya-Shinjuku Verbindung wurde jedoch nie gestartet und die Joetsu-Linie endet derzeit in Tokyo Station.