La voie verte de Denia se déroule à l’extrémité sud de la ligne ferroviaire Carcaixent-Denia, chemin de fer pionnier de la voie étroite espagnole, qui fonctionna pendant 90 ans.

Le premier tronçon, de Carcaixent à Gandía, date de 1864 et commença à fonctionner comme tramway à traction animale tout au long de ses 35 km de voies, avec un écartement particulier de 1 380 mm. Ce fut la société « Tramvía de Carcagente a Gandía y Denia » qui l’inaugura. Cependant en 1882 elle fut incluse dans les actifs du chemin de fer d’Almansa à Valencia et Tarragone (puis, en 1891, dans le réseau du chemin de fer du Nord). Dans le cadre de cette société, elle fut prolongée jusqu’à Denia, en tant que chemin de fer conventionnel de traction à vapeur, changeant alors son écartement au plus courant d’un mètre.

Avec une forte vocation agricole, ce train eut comme principale tâche marchande le transport des agrumes de la plaine maraîchère de Valencia au port de Denia mais également au reste de l’Espagne, grâce à sa connexion à Carcaixent avec le réseau général. La nationalisation de sa société mère, la Compañía del Norte, au sein de Renfe en 1941, lui valut, dû à son écartement, de finir dans une autre entité publique, « Explotación de FFCC por el Estado », qui plus tard, en 1964, serait rénovée pour donner lieu à FEVE. 

En 1969, on ferma les tronçons de Carcaixent à Tavernes et de Gandía à Denia, dans le cadre d’un plan visant à ce que les trains de banlieue de Renfe à écartement ibérique arrivent jusqu’à Denia depuis Cullera. Pour cela, on construisit un nouveau tronçon depuis cette gare jusqu’à Tavernes et on élargit le reste de la voie pour recevoir les trains de Renfe. Les nouveaux trains arrivèrent en 1972 jusqu’à Gandía mais là les travaux furent arrêtés. Ce tronçon final à Denia fut maintenu en service deux ans de plus, jusqu’en 1974, dans l’espoir que son tracé servirait au prolongement du train de banlieue jusqu’à Denia. Néanmoins, le projet ne fut jamais réalisé.  

L’ancienne gare du train de Denia est le bâtiment le plus remarquable de toute la ligne du chemin de fer, situé à quelques mètres du terminal du Trenet de la Marina, de FGV, la ligne à écartement métrique avec laquelle elle se connectait et qui arrive jusqu’à la capitale d’Alicante. Elle accueille le musée du jouet en hommage à la tradition du jouet de la ville qui comptait de nombreuses usines au XXe siècle. Le tout complété par une salle d’expositions.

Cet ancien chemin de fer a d’autres tronçons récupérés comme voie verte, celle de la Safor, au sud de Gandía et de nouveaux tronçons entre Carcaixent et Tavernes de la Valldigna, sous le nom de voie verte de L’Antic Trenet.