La línea tenía un recorrido de 312 Km. El servicio se inicia en 1894. Pertenece a la red denominada de vía estrecha y se construye para unir el centro de producción carbonífera leonés con el núcleo siderúrgico de Bilbao. La línea Bilbao-La Robla fue, durante muchos años, la más larga de la red secundaria o de vía estrecha.La red de vía estrecha (también denominada complementaria, secundaria y estratégica) comienza a tenderse en los últimos años del siglo XIX.