特徴

前作より数年後を舞台にしている。

監督とストーリー構成、音楽以外は一部を除き製作、キャラデザ、巨大怪物体担当者も引き続き続投しており、監督は「前作の要素を雰収しつつも、玩具を含め出来なかった事に挑戦する」と語っている。

本作はW主人公体制の運びで、お馴染みのE5はやぶさの他にもE235系山手線車両が新たに動く。

2021年 1月19日に予告が流れ続報は翌月12日おはスタ内で伝えられ、4月7日放送でOPが放送後、水曜の1コーナー『なんそれ！？シンカリ発見電』に抜粋された。全11回。ボイメンメンバーもVTRで参加している。

また、『超進化研究所による!シンカリオンZ第1話最速上映!』が3月26日17時25分よりオンライン上映され(1話最速放送の部分をカットしたダイジェスト版が後日配信)、同日公式ファンクラブも立ち上がった(入会、年会費有料)。

コラボレーション

7月中旬からファミリーマート700円くじに登場。ノベルティーのマスコットホルダーやDXSが抽選で当たる。

グッズ展開も、しまむらやドンキホーテなど多岐に店舗が増える。Nintendo Switch『桃太郎電鉄』でもコラボレーションされた。

前作との関わり

当初は前作の登場人物は一切登場していなかったが、物語が進むにつれて実際に前作のメンバーが一部登場した。物語後半には速杉一家とアズサ、フタバ、ナガト、ビャッコ(最終話のみ)が登場している。

前作のラスボスであるキリンと後天的なキトラルザスであるドクター・イザこと八代イサブロウが、本作の闇堕ちするW主人公の片割れ、碓氷アブトの父トコナミ(ザガン)が超進化研究所在籍時代の秘密の関係だと設定された。

一応は『縮小に伴い異動になった』と理由付けは劇中で語られたほか、回想シーンでは（声無しで）登場している。

登場人物

※〇は前作から引き続き登場したキャラクター。

ビャッコ(セリフ無し)○

主要人物の家族、関係者

新多アユ(CV：高尾奏音)

新多キボウ(CV：花輪英司)

新多トキ(CV：石松千恵美)

碓氷トコナミ(CV：田邊幸輔)

碓氷シラユキ(CV：藤村知可)

大曲タネビ(CV：木村雅史)

大曲トモシビ(CV：高橋夏生)

戸隠マサカリ(CV：宮澤正)

戸隠キリカブ(CV：城岡祐介)

戸隠コズエ(CV：元吉有希子)

中洲ドンタク(CV：藤翔平)

中洲ホウショウ(CV：古賀晶子)

安城シナノ(CV：井上剛)

明星アケノ(CV：井上麻里奈)

速杉サクラ(CV：清水理沙)○

速杉ハルカ(CV：美波わかな)○

テオティ

ワダツミ(CV：櫻井トオル)

ヴァルトム(CV：松風雅也)

カンナギ(CV：阿座上洋平)

アストレア(CV：井上麻里奈)

セツラ(CV：久保ユリカ)

王(CV：江川央生)

バフラム(CV：星祐樹)

カマルス(CV：田島章寛)

その他

Zギア　アナウンス(CV：じんぼぼんじ)

ハローキティ(CV：ハローキティ)

碇シンジ(CV：緒方恵美)

綾波レイ(CV：林原めぐみ)

アスカ・ラングレー(CV：宮村優子)

碇ゲンドウ(CV：立木文彦)

メカニック

シンカリオンZを参照。

余談

タイトルの『Z』は在来線、もしくはZ合体の頭文字からきている。

サブタイトル

話数	副題	脚本	作画
01	新たなる出発進行!	赤星正尚	小島えり、洪範錫、鈴木信一
02	Z合体!E235ヤマノテ		中島美子、白石悟、佐藤哲也、木下由美子、森悦史
03	ぶち抜け!VVVFブラスター!!		飯田清貴、西田美弥子
04	打ち上げろ!ハナビのロックンロール!!		宍戸久美子、竹内アキラ、渡辺一平太
05	森を守れ!シンカリオンZ E7かがやき	谷崎あきら	中野彰子
06	振り抜け!友情のコウデンアツアックス!!	谷崎あきら	五十嵐俊介
07	強襲！横川支部防衛戦!!	赤星政尚	洪範錫、鈴木信一
08	集結せよ!大宮支部再始動!!		渡辺一平太、谷口繁則、高梨友美、矢田起也、早川基、川本和隆
09	翔けろ!シンカリオンZ　800ソニック	石橋大介	渡辺奈月
10	大空中戦!波乱のZ合体!!		中島美子、白石悟、木下由美子、森悦史
11	初陣!シンカリオンZ N700Sのぞみ!!	山下憲一	小島えり、竹内アキラ、洪範錫
12	秘技!デュアル・グランパス・システム		中野彰子
13	起てよZ合体!関ヶ原総力戦		五十嵐俊介、鈴木信一
14	斬黒!ダークシンカリオン!!	石橋大助	渡辺一平太、矢田起也、高梨友美、早川元基、谷口繁則、藤野陽介、川本和隆
15	リーダーの資格!怒りのZグランクロス		渡辺奈月
15.5	スペシャル総集編!やりすぎ!?シンカリオンZ都市伝説ファイル	-	-
16	可憐に降臨!シンカリオン　ハローキティ	佐藤寿昭	洪範錫、宍戸久美子
17	きらめく☆シンカリオンZ 500こだま	石橋大介	白石悟、木下由美子、森悦史、中島美子、洪範錫、田中康勝
18	巌流島決戦!シンVSギンガ!?		小島えり、竹内アキラ、鈴木信一
19	輝け!オオサカカンジョウシンゴウトウ		中野彰子、永作友克、小野可奈子、竹内アキラ、洪範錫、宍戸久美子
20	覚醒せよ!ヤマノテエキスカリバー!!	佐藤寿昭	渡辺一平太、清水椋大、服部未夢、谷口繁則、藤野陽介、早川元基、tofu、洪範錫、永作友克
21	出撃!シンカリオン500 TYPE EVA		五十嵐俊介、宍戸久美子
22	逆襲のシンカリオンZドクターイエロー	山下憲一	渡辺奈月
23	地下決戦!ドクターイエローZホセンモード		洪範錫、鈴木信一
24	セイリュウの帰還	石橋大介	竹内アキラ、宍戸久美子、田中康勝、洪範錫、大田謙治
25	SHIKOKU ROCK FESTIVAL	佐藤寿昭	白石悟、佐藤哲也、武佐友紀子、木下由美子、森悦史
26	タイジュと銀河鉄道の少女	山下憲一	小島えり、洪範錫、和田卓也
27	脅威!ヴァルトムの執念	石橋大介	渡辺一平太、谷口繁則、tofu、清水椋大、矢田起也、柴﨑聖香、中川実、早川元基、永作友克、宍戸久美子
28	交信せよ!シンカリオンZ H5はやぶさ	山下憲一	渡辺奈月、小野可奈子、永作友克
29	テオティ動乱!急襲、ダークシンカリオン	佐藤寿昭	鈴木信一、中野彰子、永作友克、大張翼
30	超Z合体!シンカリオンZ E5ドクターイエロー		竹内アキラ、宍戸久美子、洪範錫、小野可奈子、永作友克
31	スクープ!アユの特ダネ最前線!!	石橋大介	五十嵐俊介、洪範錫、永作友克
32	H5ホクトVSヴァルドル銀河の旅路	山下憲一	大田謙治、小島えり、宍戸久美子
33	伝説の運転士!速杉ハヤト	佐藤寿昭	谷口繁則、渡辺一平太、早川元基、tofu、矢田起也、清水椋大、服部未夢、宍戸久美子
34	The Galaxy Express E5	石橋大介	白石悟、木下由美子、森悦史、佐藤哲也、武佐友紀子、永作友克、小野可奈子
35	トコナミの過去		渡辺奈月、鈴木信一、小野可奈子、永作友克
36	決着、シンとアブト	山下憲一	中野彰子、小野可奈子
37	超進化!ダークシンカリオン	佐藤寿昭	大田謙治、洪範錫、竹内アキラ、宍戸久美子、永作友克
38	完全制覇!シンカリゲッター	石橋大介	五十嵐俊介、高橋こう平、永作友克
39	カンナギVSダークシンカリオンアブソリュート	山下憲一	渡辺一平太、あおのゆか、永作友克
40	復活!!破壊神アラバキ	佐藤寿昭	小野可奈子、鈴木信一、永作友克
41	可能性は無限大!		小島えり、竹内アキラ、洪範錫、大田謙治、宍戸久美子

スタッフ

総監督	池添隆博
総監督補佐、CG演出	大畑晃一
監督	山口健太郎→池添隆博
副監督	牧俊治
シリーズ構成	赤星政尚、池添隆博
キャラクターデザイン	あおのゆか
メカニックデザイン	服部恵大
巨大怪物体デザイン	バーンストーム・デザイン・ラボ　桑波田満、深野洋一、由利聡、大畑晃一
新幹線イラスト	川勝由貴
CGディレクター	安田兼盛
美術監督	古賀徹
色彩設定	近藤直登
世界観設定	デジタルノイズ　コレサワシゲユキ、灯夢
背景	スタジオ・ユニ
音響監督	三間雅文
音楽	住友紀人、渡辺俊幸
アニメーション制作	OLMTeamAbe
製作協力	アールケイ、銀画屋、アゼータ・ピクチャーズ、クロノス
CG制作	SMDE
CGアニメーション協力	Studio51株式会社、株式会社オーラスタジオ　令和CG合同会社、株式会社トキノ
連載	小学館　てれびくん　幼稚園
制作	小学館集英社プロダクション　超進化研究所Z