Esta línea de ferrocarril de vía estrecha, un metro entre carriles, unía a lo largo de 27 km las poblaciones de Tortosa con La Cava (actual Deltebre). Fue construida y explotada por la Compañía de Ferrocarriles Económicos (FESA). Inaugurado completamente en 1927, fue durante muchos años el único vínculo que tenían las tierras del Delta para una comunicación fácil y rápida con Tortosa, que era el mercado de alcance más próximo. Además, en Tortosa enlazaba con las vías del Ferrocarril del Norte (desde 1941 Renfe), de ancho ibérico, que conectaba con el resto de España. Fue en la postguerra civil y la década de los 50 cando esta línea vivió sus tráficos más intensos.

La línea ferroviaria, a pesar de algunas mejoras en esas décadas, con la llegada de automotores, no pudo soportar la competencia. En 1964 fue rescatada por el Estado e integrada en FEVE y finalmente en 1967, tras la mejora de las carreteras, la competencia de autobuses, y la supresión de un tramo urbano en Tortosa, fue definitivamente cerrada y levantadas sus vías.

Actualmente se conserva una locomotora de vapor, la nº 1 del ferrocarril, una Hunslett 220-T, del año 1890, restaurada y ubicada en el Parque Municipal de Tortosa.