Il 5 aprile 1875 si costituì la Schweizerische Nationalbahn (SNB), nata dalla fusione di due società preesistenti, la "Winterthur-Singen-Kreuzlingen" e la "Winterthur-Zofingen" con il fine di creare una linea tra l'est e l'ovest della Svizzera in concorrenza con le ferrovie già esistenti[4], in particolare la Schweizerische Nordostbahn (NOB). La neonata società aprì il 17 luglio 1875 la tratta orientale del suo progetto, tra Costanza, Kreuzlingen ed Etzwilen, con le diramazioni Winterthur-Etzwilen ed Etzwilen-Singen. In preda a difficoltà finanziarie a causa dell'errata pianificazione dei tracciati e delle manovre di disturbo dei concorrenti, la SNB entrò in liquidazione nel 1878[5]; le sue linee vennero rilevate dalla NOB il 1º ottobre 1880[6].
Con il cambio d'orario del giugno 1969 il traffico passeggeri sulla linea venne soppresso (inizialmente per un periodo di prova di due anni; la soppressione divenne definitiva con il cambio d'orario del 3 giugno 1973[8]) e sostituito con un'autolinea Stein am Rhein-Ramsen-Singen[9]. Rimase attivo il traffico merci (per il quale la Hupac costruì nel 1985 un terminal per autostrade viaggianti a Rielasingen[10]), che venne però soppresso il 2 giugno 1996 nella tratta transfrontaliera, venendo deviato da Singen verso Sciaffusa a causa dell'assenza dell'elettrificazione (la linea era l'ultima delle FFS a non esserlo), di problemi di stabilità del ponte sul Reno di Hemishofen e dell'eccessivo costo (1,5 milioni di franchi) per il risanamento di alcuni passaggi a livello[11][12].
Nel 2011 riaprì la tratta Ramsen-Rielasingen[10], mentre la tratta terminale Rielasingen-Singen, divenuta nel frattempo di proprietà del comune di Singen, venne riattivata il 16 agosto 2020[17] dopo la posa nel 2019 di un tratto di binario che era stato smantellato[15].
La linea, a scartamento normale, è lunga 13,29 km e non è elettrificata; la pendenza massima è del 13 per mille, il raggio di curva minimo di 260 metri. È interamente a binario unico[18].
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