La ligne de Saint-Étienne à Lyon est en fait une portion de la Ligne Moret-Veneux-les-Sablons - Lyon-Perrache entre la gare de Saint-Étienne-Châteaucreux et celle de Lyon-Perrache. C'est une ligne à fréquence élevée (un train toutes les 10 à 30 minutes), considérée comme une des premières lignes voyageurs de province en fréquentation avec plus de 15 000 voyageurs par jour. Elle est électrifiée depuis 1957 en 1 500 V. La ligne fut construite de 1828 à 1833 par Camille Seguin et Marc Seguin pour un coût de 14 500 000 francs.