El trazado era de vía única y en ancho ibérico.
Fue construida originalmente en dos partes, Ciudad Real-Badajoz (1866) y Madrid-Ciudad Real (1879), unificándose posteriormente todos los trazados bajo un mismo kilometraje.
Durante la época de RENFE fue catalogada como la «línea R-37».
[1] Aunque a lo largo de su existencia primaron los tráficos de ámbito regional, en su momento este ferrocarril llegó a tener un cierto carácter internacional por la conexión con Portugal a través de Badajoz.
El trazado Ciudad Real-Badajoz se mantuvo en servicio y siguió utilizando el kilometraje heredado.