[17]​ Durante los últimos años de la dictadura de Francisco Franco, en 1970 se retomaron los planes para construir una línea de metro solo por Bilbao,[18]​ que después se transformaron en planes más amplios para cubrir gran parte del Gran Bilbao[19]​ con varias fases y alternativas.

Se plantearon muchas alegaciones contra aquella propuesta, cuestionándose tanto el trayecto como la financiación estatal, considerada insuficiente.

[19]​ El recorrido aprobado del metro tendría dos líneas, con un tramo común para ambas a su paso por Basauri, Echévarri y Bilbao, donde se bifurcaría a su paso por San Ignacio.

Entre San Ignacio y Plencia discurriría la Línea 1, basándose en una de las alternativas con horizonte para el año 2000, y cuyo recorrido sería parecido al de la preexistente línea de Euskotren Trena Bilbao-Plentzia, si bien la nueva línea contaría con modificaciones, como los tramos soterrados, la doble vía prolongada desde Larrabasterra a Urdúliz, o la estación de Lamiako, que está desplazada unos metros más a la derecha que su primitiva.

En cuanto a la Margen Izquierda, entre San Ignacio y Santurce discurriría la Línea 2, cuyo recorrido iría completamente soterrado, excepto en un viaducto para salvar el río Galindo, donde se ubicaría la estación de Urbinaga; este tramo se basó en la Alternativa 1 de la "Red Básica" para 1985 en la que se sustituyó la estación de Lutxana Barakaldo por las de Gurutzeta/Cruces y Ansio, y se añadió una estación más en Portugalete: Abatxolo; posteriormente, en esa misma línea, se añadió otra estación en la parte alta de Santurce: Kabiezes, aprovechando el trazado que se tendría que hacer para dar acceso a las nuevas cocheras que se ubicarían cerca del barrio santurtziarra de Cabieces concretamente en el límite con Ortuella.

Más tarde se continuó por los barrios de San Ignacio y Deusto, donde las obras provocaron bastantes molestias a los vecinos, y daños de pequeña consideración en algunos edificios cercanos.

[45]​ El motivo principal era la marginalidad del trazado, que no cruza la ría ni llega al barrio de Recalde a través del centro del Ensanche, como en principio se había proyectado,[46]​[47]​ y en el tramo entre Kukullaga y Matiko se mantiene en un trazado paralelo al existente de las líneas 1 y 2, solo habiendo conexión con dichas líneas en la estación de Zazpikaleak/Casco Viejo.

El hecho de que el operador fuese Euskotren Trena (de Euskotren) también suscitó ciertas reticencias debido a su peor imagen respecto a Metro Bilbao.

[53]​ Finalmente se rechazó la alternativa que establecía que la Línea 3 cruzara el centro hasta el barrio de Recalde, pese a las exigencias vecinales[45]​ y al proyecto inicialmente estudiado,[46]​[47]​ aunque a finales del 2009 se volvió a estudiar esa idea mediante una conexión en Deusto y aprovechando las vías de Euskotren conectar las dos líneas en la estación de Matiko, con esta prolongación propuesta se incluirían las paradas de Plaza Euskadi y Unibertsitatea (Universidad de Deusto).

[54]​[55]​ El 26 de enero de 2011 se entregó el estudio informativo al Gobierno Vasco, en el que se proyectaron estaciones en Rekalde, Irala, Zabalburu, Moyua (con conexión con las Líneas 1 y 2), Plaza Euskadi y Deusto-Universidad.

La iniciativa contemplaría construir un ramal paralelo a la actual línea de Euskotren anunciando que las obras comenzarían en 2021.

[75]​[76]​[77]​ El 27 de septiembre del mismo año, se informó que Gobierno vasco y Diputación pondrían 360 millones de inversión inicial prevista entre 2023 y 2029 para la línea 5.

El Ejecutivo autonómico dio así el visto bueno al convenio para llevar el suburbano a Galdakao mediante una obra de cinco años.

La nueva conexión supondría reducir en 20 minutos el recorrido en metro entre ambas márgenes.

A partir del 8 de marzo de 2017 Metro Bilbao introdujo nuevos bonos mensuales con acceso a más transportes, sustituyéndose fundamentalmente el Super 50 y el Mensual por el Bidai 50 o 70 y el Bidai Oro respectivamente.

Los meses de junio, julio, agosto y septiembre, el servicio nocturno ininterrumpido también funciona la noche del viernes al sábado.

Por su parte, durante la Semana Grande de Bilbao el Metro ofrece servicios especiales todas las noches, así como en Nochebuena y Nochevieja.

Se trata de un aparcamiento con acceso directo a la estación de metro, con tarifa bonificada para los usuarios que dejen su automóvil en la estación y seguidamente se desplacen en transporte público.

[109]​[110]​ Los primeros 16 vehículos, que llevan los números UT501 al 516, fueron entregados por CAF y Bombardier (ABB) en noviembre de 1995.

[108]​ Dentro de cada coche, los asientos se distribuyen según un patrón general de 2+2 asientos enfrentados cara a cara, luciendo los colores corporativos (rojo y gris).

[112]​ Se utiliza el sistema ATP desde 1998, así como el ATO (Automatic Train Operation).

[121]​ Posteriormente, y tras resultar ganadora del correspondiente proceso adjudicatario en diciembre de 2016, continuó explotando los espacios publicitarios con la incorporación del digital signage en diez estaciones, setenta pantallas más que se sumaron así a las diez precedentes, ocho por estación, las cuales sustituyeron el diseño publicitario original en los andenes.

La ampliación se inició en la estación de Indautxu, incluyéndose la línea 2 en su margen izquierda.

[123]​ El logotipo consiste en tres aros seguidos de diferente grosor, que simbolizan túneles y ruedas en movimiento.

La pictografía intenta lograr que los usuarios lleguen a identificar las instrucciones de manera legible.

[124]​ La empresa Metro Bilbao en sus unidades (e incluso en su logotipo) utiliza la misma señalética, tipos de letra y pictografía que en las instalaciones.

Las paredes de los túneles tienen pequeñas perforaciones que permiten el paso del agua, la cual es conducida mediante canalizaciones que se ubican entre los muros de hormigón y el aislante.

Esos conductos convergen en un canal central situado bajo la plataforma de las vías.

En 1983 se produjeron graves inundaciones en Bilbao, cayeron 250 l/m² y la zona del Arenal quedó cubierta por las aguas.

[126]​ A lo largo de su historia, Metro Bilbao ha sido galardonado con los siguientes premios y reconocimientos:[127]​ 1997 1998 1999 2000 2002 2004 2005 2006 2007 2009 2010 Líneas del sistema (operativas) Gestores Operadores de servicio Proyectos en marcha Otros