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Au XIXe siècle, l'Espagne était l'un des pays les plus pauvres et les moins développés économiquement d'Europe occidentale. C'était aussi un pays instable sur le plan politique. En conséquence, l'arrivée du chemin de fer y fut relativement tardive. La première ligne construite dans la péninsule ibérique fut une courte ligne reliant Barcelone à Mataró mise en service en 1848, bien qu'à cette époque une ligne fût déjà en exploitation à Cuba, alors partie de l'empire espagnol. Ce n'est qu'à partir du moment où, dans les années 1850, l'investissement dans le secteur ferroviaire fut rendu plus attrayant pour les capitaux étrangers que la construction de voies ferrées à grande échelle put commencer.
La question de l'écartement
L'une des décisions les plus lourdes de conséquences fut celle, prise très tôt, de construire le réseau ferré espagnol à l'écartement inhabituel de 1 674 mm (à peu près cinq pieds six pouces, soit six pieds castillans). Tout comme en Russie, ce choix d'écartement large fut influencé par le souvenir encore vivace de l'invasion napoléonienne. On pensait alors que l'incompatibilité des réseaux ferroviaires pouvait prévenir tout risque d'invasion par les trains militaires d'une France de nouveau conquérante. De ce fait, les chemins de fer portugais furent également construits à l'écartement large.
Cette décision politique, regrettée par la suite, sera considérée comme un obstacle au développement du commerce international. À cause du coût élevé de construction de lignes à écartement large, surtout en région montagneuse, le nombre de lignes de ce type sera limité tandis qu’un réseau important de lignes, à voie étroite et à vitesse très faible, sera construit dans les parties les plus pauvres de l'Espagne, en particulier dans le nord-ouest du pays, les isolant encore davantage.
Toutefois, dès la fin des années 1960, un dispositif d'adaptation des essieux au double écartement permet aux trains Talgo de pénétrer en France, tandis que les trains classiques verront leurs boggies convertis à la frontière, ce qui évitera aux voyageurs de changer de train.
Le rétablissement du système ferroviaire après la guerre demanda de nombreuses années. Même s'il était courant dans les années 1950 de voir des trainsexpress tractés par des locomotives à vapeur centenaires sur des voies en piteux état, comme dans d'autres nations d'Europe, des trains automoteurs rapides, les TER (Tren Espanol rapido) ou TAF (Train automoteur Fiat) mais surtout le révolutionnaire train articulé de l'ingénieur Oriol, le fameux Talgo, donnèrent une nouvelle image des Chemins de fer espagnols. L'Espagne est admise, dès 1969, dans le prestigieux réseau Trans-Europ-Express avec le Catalan-Talgo Barcelone-Genève via le sud de la France. En 1969 toujours, naissance du rapide direct Paris-Madrid, la Puerta-del-sol et à l'été 1975 d'un autre Talgo le Barcelona-Talgo Paris-Barcelone. Après la mort du général Franco, à la fin de 1975 et l'instauration de la Monarchie voulue par lui, le réseau ferré espagnol continue à se moderniser encore et à rattraper le reste de l'Europe.
En 1985, sous le gouvernement de Felipe Gonzalez, un plan draconien de réduction des déficits ampute le réseau de très nombreuses liaisons stratégiques, jugées peu rentables, tel le nord-sud Ruta-del-plata Gijon-Séville ou encore Barcelone-Valence-Grenade et Alméria ainsi que de lignes secondaires jugées sans importance, sans compter la suppression (Salamanque-Porto) ou la réduction (un seul train quotidien Madrid-Lisbonne!) de relations déjà peu nombreuses avec son voisin portugais. Alors que l'Espagne possède un réseau ferroviaire de faible densité par rapport à ceux des autres nations européennes, cet élagage rencontre l'incompréhension.
Malgré ces reculs, au cours des dernières années, les chemins de fer espagnols ont bénéficié d'importants investissements, en grande partie financés par des fonds européens.
Création d'un réseau à écartement européen
Plus récemment, une ligne à grande vitesse, à écartement normal, a été construite entre Madrid et Séville. En 2003 des services à grande vitesse ont été inaugurés sur la nouvelle ligne entre Madrid et Lérida, dont le prolongement vers Barcelone, ainsi que l´antenne Cordoue-Malaga et la LGV Madrid-Ségovie-Valladolid ont été inaugurées fin 2007. Le raccordement ultérieur, grâce à un tunnel international sous les Pyrénées, à Perpignan avec le réseau français des TGV, est à son tour prévu pour 2012. D'autres liaisons à grande vitesse sont en construction entre Madrid d´un côté et Valence, Alicante et Murcie de l´autre, aussi entre Madrid et St-Jacques-de-Compostelle. De nouvelles lignes sont projetées vers Lisbonne, Jaén, et la frontière française au Pays basque. Le réseau espagnol à grande vitesse est donc fortement centralisé, toutes les lignes partant de Madrid.
Conséquence de la libéralisation du secteur des transports imposée par la Commission européenne, la Renfe est totalement réorganisée le sous le nom de Renfe Operadora et divisée en cinq directions générales : transports régionaux et de banlieue (Regionales y Cercanias), transports à grande vitesse, Marchandises, et maintenance intégrale des trains (MIT). De même, une administration des infrastructures ferroviaires (ADIF) est créée après fusion du GIF et de la Renfe.
L'ouverture à la concurrence des lignes de voyageurs à grande vitesse ne devrait pas se faire avant l'ouverture du rail français, en 2019, car c'est la poule aux œufs d'or[1].