« L'histoire de la ligne R15 - longue de 184 km - de Barcelona à Tarragona, Reus et Riba-roja d'Ebre est étroitement liée à l'ancienne ligne dite directe de Barcelona à Zaragoza et Madrid, bien que son tracé actuel utilise des tronçons de différentes compagnies.
Ainsi, le tronçon initial de Barcelona à Sant Vicenç de Calders, le long de la côte du Garraf, a été construit à partir de 1881 par la Compagnie ferroviaire de Valls à Vilanova et Barcelone (voir ligne R13), même si jusqu'en 1887 les trains n'atteignaient pas l'Estació de França, car ils se terminaient à la gare primitive de Sant Beltran dans le port de Barcelona.
Pendant de nombreuses années, les trains de Barcelone à Zaragoza, via Móra la Nova, ont utilisé la ligne directe de Roda de Barà à Reus, qui a fonctionné pendant un siècle (elle a été inaugurée en 1884 et fermée en 1984). Au cours des dernières décennies, elle a été choisie pour renforcer les services régionaux à travers les lignes de Sant Vicenç de Calders à Tarragona (1865) et de Tarragona à Reus (1856).
De Reus, les trains suivent l'un des itinéraires les plus spectaculaires d'Espagne, car c'était la dernière grande ligne ferroviaire classique construite en Catalogne, et a pour ouvrage emblématique le célèbre tunnel de L'Argentera - à l'époque de son percement (1883-1890) il était le plus long du réseau ferré espagnol avec ses 4 050 m - qui permet d'accéder à la vallée de l'Èbre. Son forage difficile a considérablement retardé la mise en service de la ligne. Ainsi, le premier tronçon entre Reus et Marçà-Falset fut inauguré en 1890 et fut suivi des tronçons de Marçà-Falset à Móra la Nova (1891), de Móra la Nova à Fayón (1892), de Fayón à Caspe et Puebla de Híjar (1893), et de Puebla de Híjar à Samper de Calanda (1894) où elle communiquait déjà avec les routes de Zaragoza.
Les différentes sections ont été intégrées à la Compagnie de Chemin de Fer de Madrid à Zaragoza et à Alicante (MZA) et, en 1941, sont devenues dépendantes de la nouvelle société publique RENFE. À partir des années 50, la ligne a été progressivement modernisée et électrifiée, certaines variantes ont même été construites en raison des nouveaux barrages sur l'Èbre.
Ces dernières années, la ligne est principalement utilisée pour les services régionaux et de fret. »
En 2022, elle est desservie par des automotrices des séries 470 et 448.