Par une convention signée le entre le conseil général de la Meurthe et la société belge de chemins de fer, la ligne allant de Nancy à Château-Salins avec embranchement sur Vic est concédée au titre de l'intérêt local. Cette convention est approuvée par un décret impérial le qui déclare la ligne d'utilité publique[2].
Par une convention passée le , la société des chemins de fer de la Lorraine confie l'exploitation de la ligne à la Compagnie des chemins de fer de l'Est. Cette convention est approuvée par décret le [3].
le de Château-Salins à Sarralbe (et Sarreguemines)[5].
La ligne est mise à double voie:
le de Bénestroff à Sarralbe (conjointement avec la mise en service de la ligne de Sarralbe à Kalhausen)[5]
le de Château-Salins à Bénestroff (avec une mise en service provisoire de Château-Salins à Haboudange le et d'Haboudange à Bénestroff le )[5]
La partie de la ligne restée française après la guerre de 1870 est reclassée dans le réseau d'intérêt général par une loi le [6].
Dans le cadre d'un ajustement des limites entre les réseaux de la Compagnie des chemins de fer de l'Est et de l'Administration des chemins de fer d'Alsace et de Lorraine, par une convention signée le entre le ministre des Travaux publics, la compagnie et l'administration, l'État attribue à la Compagnie des chemins de fer de l'Est la concession de la section de ligne entre l'ancienne frontière et Château-Salins ainsi que l'antenne de Vic-sur-Seille. Cette convention est approuvée par une loi le [7].
Entre Rodalbe et Bénéstroff, un saut de mouton permet de basculer à la circulation à droite utilisée en Alsace-Moselle.
À Burthecourt (lieu-dit de la commune de Salonnes), une antenne de 3 km permettait de rejoindre Vic-sur-Seille. Elle était numérotée 139 dans la nomenclature de la région est. Elle a été fermée le au trafic voyageur et le au trafic marchandises[4].
La ligne principale a été fermée au service voyageurs:
le (fin du service omnibus[4]) puis le [8] ou [4] pour la section de Nancy à Château-Salins,
«N° 16366 - Décret impérial qui déclare d'utilité publique l'établissement d'un chemin de fer d'intérêt local de Nancy à Château-Salins, avec embranchement sur Vic: 26 juillet 1868», Bulletin des lois de l'Empire Français, Paris, Imprimerie Impériale, xI, vol.32, no1643, , p.651 - 670.
«N° 2493 - Décret qui approuve les traités passées entre la compagnie des chemins de fer de l'Est et de deux sociétés de chemins de fer d'intérêt local, pour l'exploitation des lignes de Nancy à la frontière, vers Château-Salins et Vic, et de Nancy à Vézelise: 18 octobre 1873», Bulletin des lois de la République Française, Paris, Imprimerie Nationale, xII, vol.7, no165, , p.760 - 761 (lire en ligne).
«N° 7842 - Loi qui déclare d'utilité publique l'établissement de trois chemins de fer dans le département de Meurthe-et-Moselle: 26 mars 1879», Bulletin des lois de la République Française, Paris, Imprimerie Nationale, xII, vol.18, no434, , p.357 - 358 (lire en ligne).
«Loi approuvant une convention relative à la fixation de nouvelles limites entre les réseaux de l'Est et d'Alsace et de Lorraine: 8 juillet 1933», Journal officiel de la République Française, Paris, Imprimerie Nationale, no171, , p.7672 - 7673 (lire en ligne).