Die Gäubahn ist die Hauptbahnstrecke von Stuttgart nach Singen am Hohentwiel (Ursprünglich nach Freudenstadt). Sie verläuft durch das Gäu, entlang des Neckars, durch Ausläufer des Schwarzwalds und dann entlang der Radolfzeller Aach. In Immendingen-Hattingen geht die Gäubahn auf die Schwarzwaldbahn über. Die Gäubahn im Abschnitt Hattingen–Singen ist so identisch mit der Schwarzwaldbahn in diesem Streckenabschnitt. Hbf-stuttgart-2004.jpg: Ausgangspunkt der Gäubahn]] Singen bahnhof.jpg Singen]] Herrenberg bahnhof1.jpg
Der Nachteil dieser Streckenführung, insbesondere im Verkehr mit der Schweiz war die umwegige Streckenführung durch das Neckartal. Aus diesem Grund wurde eine direkte Strecke von Stuttgart über Eutingen nach Freudenstadt konzipiert, welche durch das Gäu führte, die dortigen Gemeinden an die Eisenbahn anschloss und den Weg in die Schweiz verkürzte. Dies war der Beginn der heutigen Gäubahn. Diese Strecke konnte im Jahr 1879 durch die Königlich Württembergische Staats-Eisenbahnen eröffnet werden.
1919 erfolgte die Übernahme durch die Deutsche Reichsbahn. 1934 folgten großzügige Ausbaumaßnahmen auf der gesamten Gäubahn: Zweigleisiger Ausbau, neue Bahnhöfe in Eutingen und Tuttlingen sowie Eröffnung der eingleisigen Verbindungskurve zwischen der Gäubahn im engeren Sinn und der Schwarzwaldbahn bei Hattingen (Baden), wodurch das Kopfmachen in Immendingen entfiel. Die Reisezeit konnte dadurch erheblich verkürzt werden.
1946 wurde jedoch das zweiten Gleis zwischen Horb und Tuttlingen durch die französische Besatzungsmacht demontiert, im selben Jahr wurde die Strecke durch die Deutsche Bundesbahn übernommen und bis 1977 durchgehend elektrifiziert. 1985 wurde der Tunnel Stuttgart-Schwabstraße–Stuttgart-Vaihingen, den die Linien , und der S-Bahn Stuttgart befahren, eröffnet. Gleichzeitig entfiel der Nahverkehr auf der so genannten Panoramastrecke zwischen Stuttgart Hbf und Stuttgart-Vaihingen über den Westbahnhof, der damit stillgelegt wurde. Die Züge des Fern- und Regionalverkehrs benutzen nach wie vor diese Strecke, halten aber nicht mehr zwischen Stuttgart Hbf und Böblingen. 1994 übernahm die Deutsche Bahn AG die Gäubahn.
Im Abschnitt Engen–Singen verkehrt der Seehas der SBB GmbH im öffentlichen Nahverkehr als Teilstück der Strecke Engen–Singen (Hohentwiel)–Konstanz. Auf der Relation Stuttgart–Singen verkehren Regionalexpress-Züge (RE) der Deutschen Bahn im 2-Stunden-Takt. Auf der Teilstrecke Rottweil–Stuttgart verkehren zusätzlich dazu teilweise noch Verstärkerzüge. Im Abschnitt Rottweil–Spaichingen–Tuttlingen fährt der 3er-Ringzug.
An den kursiv geschriebenen Betriebsstellen halten derzeit keine Reisezüge. An einigen dieser ehemaligen Haltepunkte befindet sich keinerlei Infrastruktur mehr, so dass einige dieser Haltepunkte für einen normalen Betrieb nicht mehr zur Verfügung stehen. Aus historischem Interesse werden sie hier dennoch genannt.
- bgcolor="#C0C0C0" | Bahnhöfe und Haltepunkte | km | Anmerkung |
|---|---|---|
| Stuttgart Hbf | 0,0 | Filsbahn, Remsbahn, Frankenbahn, Murrtalbahn, Württembergische Schwarzwaldbahn, Kursbuchstrecke 770, S-Bahn Stuttgart, Stadtbahn Stuttgart |
| Stuttgart Westbahnhof | 8,6 | aufgelassen 1985 |
| Stuttgart-Heslach | 9,4 | aufgelassen |
| Stuttgart Wildpark | 11,1 | aufgelassen |
| Stuttgart-Vaihingen | 15,6 | Stadtbahn Stuttgart, |
| Stuttgart-Rohr | 16,8 | Filderbahn, nur , und |
| Mönchsbrunnen | 20,1 | aufgelassen |
| Goldberg (Württ) | 24,5 | nur |
| Böblingen | 25,9 | Schönbuchbahn, Rankbachbahn |
| Hulb | 27,8 | nur |
| Ehningen (b Böblingen) | 31,2 | nur |
| Gärtringen | 34,8 | nur |
| Nufringen | 37,6 | nur |
| Herrenberg | 41,6 | Ammertalbahn |
| Gäufelden | 46,2 | |
| Bondorf (b Herrenberg) | 50,7 | |
| Ergenzingen | 54,8 | |
| Eutingen im Gäu | 57,2 | Kinzigtalbahn (Schwarzwald) |
| Horb | 67,2 | Obere Neckarbahn, Nagoldtalbahn |
| Dettingen (Hohenzollern) | 72,7 | aufgelassen |
| Neckarhausen | 74,4 | Kreuzungsbahnhof ohne Ein- und Ausstieg |
| Fischingen | 77,5 | aufgelassen |
| Sulz (Neckar) | 81,6 | |
| Grünholz | 87,0 | Betriebsbahnhof |
| Oberndorf-Aistaig | 90,6 | aufgelassen |
| Oberndorf (Neckar) | 92,9 | |
| Altoberndorf | 96,2 | aufgelassen |
| Epfendorf | 98,9 | Kreuzungsbahnhof ohne Ein- und Ausstieg |
| Talhausen-Herrenzimmern | 102,6 | aufgelassen |
| Talhausen | 104,3 | Kreuzungsbahnhof ohne Ein- und Ausstieg, folgt Tierstein-Tunnel (ca. 700 Meter) |
| Rottweil | 110,8 | Bahnstrecke Rottweil–Villingen, Bahnstrecke Balingen–Rottweil (teilweise abgebaut) |
| Rottweil-Göllsdorf | 112,0 | |
| Rottweil-Saline | 113,3 | |
| Rottweil-Neufra | 117,6 | |
| Neuhaus | 119,2 | aufgelassen |
| Aldingen (b Spaichingen) | 121,6 | |
| Spaichingen-Hofen | 123,8 | aufgelassen |
| Spaichingen Mitte | 124,2 | |
| Spaichingen | 125,8 | Heubergbahn (abgebaut) |
| Balgheim | 127,4 | |
| Rietheim (Württ) | 130,9 | |
| Weilheim (Württ) | 132,7 | |
| Wurmlingen | 134,2 | Kreuzungsbahnhof ohne Ein- und Ausstieg |
| Wurmlingen Nord | 134,6 | |
| Wurmlingen Mitte | 135,3 | früher Wurmlingen Ort |
| Tuttlingen Schulen | 137,8 | |
| Tuttlingen | 138,5 | Donautalbahn |
| Hattingen (Baden) | 146,7 | Betriebsbahnhof, Einmündung in die Schwarzwaldbahn, folgt Hattinger Tunnel |
| Talmühle | 152,9 | aufgelassen |
| Engen | 157,7 | |
| Welschingen-Neuhausen | 160,4 | |
| Mühlhausen (bei Engen) | 163,9 | |
| Hohenkrähen | 166,5 | aufgelassen |
| Singen-Landesgartenschau | 170,7 | |
| Singen (Hohentwiel) | 172,2 | Hochrheinbahn, Schwarzwaldbahn, Randenbahn (abgebaut) |
Die Strecke ist elektrifiziert. Die tunnelreiche Steigungsstrecke von Stuttgart hinauf ist mit ihrer Aussicht auf die im Talkessel liegende Stadt eine der schönsten innerstädtischen Eisenbahnstrecken Deutschlands, deren Fortbestand auf diesem Teilstück allerdings durch das Umbauprojekt Stuttgart 21 mit Aufhebung des dortigen Kopfbahnhofes und Neutrassierung der Gäubahn im Stadtgebiet gefährdet ist.
Bei Spaichingen und im Tunnel bei Hattingen wird die europäische Hauptwasserscheide überquert.