Schon früh entstand der Wunsch, durch die Klus von Balsthal und unter dem Passwang oder Unteren Hauenstein hindurch eine Bahnverbindung mit Basel herzustellen. Im Jahr 1873 wurde auch mit dem Bau der Wasserfallenbahn zwischen dem Baselbieter Ort Reigoldswil und dem Solothurner Ort Mümliswil hinter Balsthal begonnen, aber nach einem Jahr musste der Bau am Tunnel und der Zufahrtsstrecken wegen finanzieller Schwierigkeiten eingestellt werden. Nicht einmal über das Planungsstadium hinaus kam das Projekt der Jura-Gotthard-Bahn.
In den 1890er Jahren suchte die Industrie von Balsthal-Klus (Von Roll) einen Anschluss an die Bahnstrecke Olten–Solothurn in Oensingen. Am 17. Juli 1899 konnte die kurze Stichbahn ihren Betrieb aufnehmen. Seit 1943 ist die Strecke der OeBB komplett elektrifiziert.
Heute
Bahnhof Oensingen, links Bereich der OeBB, rechts Bereich der SBB (Zustand 2009, vor der erneuten Verlängerung der Strecke Solothurn–Niederbipp bis Oensingen)
RBDe 4/4 der OeBB ex SBB im Bahnhof Klus
Bahnhofsgebäude von Balsthal
Mit der Umsetzung von Bahn 2000 bzw. dem Verkehrskonzept «Thal 2005» wurde ein Halbstundentakt eingeführt, welcher in Spitzenzeiten von Postautokursen ergänzt wird. Vorher gab es für einige Jahre einen Fahrplan mit Postautokursen als Grundangebot und einigen Zügen zu Spitzenzeiten. Für die Einführung des Halbstundentaktes wurde zunächst vom Regionalverkehr Mittelland (RM) eine Pendelzugskomposition erworben, die aber nach kurzer Zeit durch eine SBB-RBe 540-Pendelzugskomposition ersetzt wurde. Die Aussenanschriften des von den SBB übernommenen Pendelzugs wurden auf OeBB geändert, die Lackierung wurde beibehalten. Seit der Übernahme einer NPZ-Prototyp-Garnitur von den SBB 2007/2008 verkehrte in der Regel diese mit dem RBe-540-Pendelzug als Ersatz. Zum Fahrplanwechsel Ende 2015 mietete die OeBB eine modernisierte «Domino»-Komposition der SBB an. Da der Domino einen ganzen Wagen 1. Klasse führte, wurde die Aussenanschrift des 1.-Klasse-Wagens auf ein Drittel 1. und zwei Drittel 2. Klasse geändert. Die Ausstattung der ehemaligen 1. Klasse wurde nicht verändert. Bei der noch bestehenden 1. Klasse wurde aussen das OeBB-Logo angebracht. Zum Fahrplanwechsel Ende 2018 wurde der OeBB-Domino denen der SBB angepasst und auf der OeBB verkehren unterschiedliche Domino-Garnituren, welche jeweils von Biel/Bienne zugeführt werden.
Seit dem Fahrplanwechsel vom 12. Dezember 2021 wird die Linie Oensingen–Balsthal als S22 der S-Bahn Region Solothurn bezeichnet.[3]
Das Unternehmen hat heute 17 Mitarbeiter und betreibt Güter- und Personenverkehr auf der eigenen 4,1 km langen normalspurigen Bahnstrecke.
Fahrzeugpark
Die OeBB verfügt über viele ehemalige, teilweise historische, SBB- und BLS-Fahrzeuge und kann damit auch Nostalgiefahrten anbieten, so etwa mit dem «Roten Pfeil». Ausrangierte und verkaufte Fahrzeuge sind kursiv eingetragen.
ex RM BDe 4/4II 576 250 mit B 551 und ABt 991 2004 übernommen, im folgenden Jahr durch SBB RBe 540 ersetzt. Der Zug ging zunächst in Privatbesitz über und wurde bald darauf verschrottet.
RBe 540 019/074 (ursprünglich 1421 und 1477, 1964/1965), Übernahme 2005/2006 als RBe 205/206 zusammen mit AB EW II 505 und BDt EW I 905
RBDe 560 000, ex SBB (ursprünglich 2100). Übernahme als RBDe 207 mit AB EWI 507 und Bt 907. Am 28. April 2008 mit Wappen der Gemeinde Balsthal versehen, ab diesem Tag im kommerziellen Einsatz[8], Mai 2021 abgebrochen[9]
↑Die Holzkastenwagen waren mit «ÖBB» beschriftet, die Lokomotiven hingegen mit OeBB, siehe Birkhofer Beat: Oensingen-Balsthal-Bahn, seit 1899 im Dienst der Region. 1999, ISBN 3-905404-06-0, Seiten 102–104