In 1891 is voor de bediening van de steeds verder uitbreidende Rotterdamse haven een speciale spoorlijn aangelegd om de verschillende haventerreinen te verbinden met het hoofdspoor. Door de groei van de havens is de lijn regelmatig verlegd en uitgebreid. In 1928 wordt tussen IJsselmonde en de Waalhaven de basis gelegd voor de huidige Havenspoorlijn. In vijftig jaar tijd is de spoorlijn geleidelijk doorgetrokken tot de Maasvlakte en hierdoor ruim veertig kilometer lang. Na de eeuwwisseling is de spoorlijn gemoderniseerd en onderdeel geworden van de Betuweroute naar het Duitse achterland.
Door de opening van de Nieuwe Waterweg in 1872 maakt de Rotterdamse haven een sterke groei door. Omdat grote zeeschepen nu de Rotterdam kunnen bereiken legt de Rotterdamsche Handelsvereeniging ten zuiden van de stad een aantal grote havens aan. De havens krijgen direct een spoorwegverbinding naar de nieuwe Staatslijn tussen Breda en de tijdelijke halte Mallegat aan de zuidzijde van de Nieuwe Maas. In 1877 is ook het spoorviaduct door de binnenstad, inclusief de bruggen over de Koningshaven en Nieuwe Maas gereed en is er ook een spoorverbinding met de noordzijde van Rotterdam en de aansluitende HSM-lijn naar Amsterdam. In Rotterdam Zuid is datzelfde jaar goederenstation Feijenoord in gebruik genomen. De daaropvolgende jaren zijn diverse havenarmen gegraven en havensporen naar het nieuwe goederenemplacement aangelegd.
Omdat de havens steeds verder van het goederenstation komen te liggen, is in 1891 een ten zuiden van de de havens een aparte spoorlijn aangelegd om de verschillende aansluitingen te verbinden. Het spoor loopt vanuit Feijenoord via de Breede Hilledijk op Katendrecht naar de Sluisjesdijk. Tien jaar later is het tracé voor de aanleg van de Maashaven omgelegd via de Brielselaan en Doklaan. In 1910 krijgt het spoor naar de haven ook een verbinding met rangeerterrein IJsselmonde. Twee jaar later is de spoorlijn via de Waalhaven doorgetrokken naar Heijplaat. In 1922 is het lijngedeelte Waalhaven Oost-Heijplaat verlegd voor de uitbreideing van de Waalhaven. Om de oude verbinding via de Brielselaan te ontlasten, krijgt de Havenspoorlijn tussen IJsselmonde en de Waalhaven in 1928 een compleet nieuw tracé. Het nieuwe tracé vormt de basis van de huidige Havenspoorlijn. In 1935 is de spoorlijn via Pernis doorgetrokken naar de Vondelingenplaat.
In 1959 is, ter vervanging van het oude emplacement, het nieuwe goederenstation Waalhaven Zuid aangelegd. Hierbij is ook de doorgaande route van de Havenspoorlijn omgelegd via het nieuwe goederenstation. Het oude emplacement sluit in 1963. Intussen is de Havenspoorlijn in 1957 vanaf de Vondelingenplaat doorgetrokken naar de Botlek, zeven jaar later volgt het tracé naar Europoort. In 1977 volgt het baanvak naar de Maasvlakte. Hiermee bereikt de Havenspoorlijn een lengte van ruim veertig kilometer. Intussen stopt in 1974 de bediening van het emplacement Waalhaven Oost en is het oude straatspoor tussen de Waalhaven en IJsselmonde via de Brielsebaan definitief opgeheven. Sinds 1978 rijden de meeste treinen niet meer van en naar IJsselmonde maar naar het nieuwe rangeerterrein Kijfhoek.
Voor de aanleg van de Betuweroute is het tracé tussen de Waalhaven en Barendrecht vervangen door de Verlegde Havenspoorlijn. De nieuwe verbinding is in 2004 gereed. Twee jaar later komt ook de parallel gelegen zogenaamde Kortsluitroute gereed. Diezelfde periode is de Havenspoorlijn geheel geëlektrificeerd. In 2009 is de ATB vervangen door ERTMS en is de Havenspoorlijn officieel onderdeel van de Betuweroute.
Tussen 2017 en 2021 is de Havenspoorlijn opnieuw voor een deel verlegd. Het nieuwe zogenaamde Theemswegtracé loopt ten zuiden van de Brittaniëhaven waardoor de treinen niet langer over de Calandbrug hoeven te rijden. Het nieuwe tracé bestaat uit een vier kilometer lang verhoogd betonnen viaduct met daarin grote stalen bruggen over de Rozenburgsesluis en de A15. Na de opening van het nieuwe tracé is het oude baanvak opgebroken en is de Havenspoorlijn anderhalve kilometer korter dan voorheen.
De Havenspoorlijn kent geen stations, maar verbindt diverse emplacementen met verschillende raccordementen, stamlijnen en bedrijfsaansluitingen. De spoorlijn begint formeel Kijfhoek en is vanaf emplacement IJsselmonde ook vanuit noordelijke richting bereikbaar. Van oost naar west kent de spoorlijn de volgende punten:
- Waalhaven Zuid met aansluitingen naar onder andere Waalhaven Oost en West
- Containerterminal RSC Waalhaven
- Pernis met aansluiting op raccordementen van onder andere Shell en Distripark en de stamlijn naar Pernis West
- Botlek met aansluitingen naar diverse terminals
- Europoort met aansluiting op verschillende raccordementen
- Europoort West met aansluiting op stamlijn Markweg
- Maasvlakte en Maasvlakte West met diverse raccordementen, vooral naar containerterminals
Omdat vrijwel alle goederenvervoerders hoofdzakelijk van en naar Rotterdam rijden, zijn aan Havenspoorlijn ook twee werkplaatsen te vinden. Bij emplacement Waalhaven Zuid heeft Alstom een werkplaats en op de Maasvlakte bevindt zich de Locomotive Workshop Rotterdam.
De Rotterdamse haven is van groot belang voor de aanleg van het Nederlandse spoorwegnet en andersom. Via het spoor is een snelle verbinding met het achterland mogelijk. Met de groei van de havenstad komen de havens steeds verder ten westen van de stad te liggen. De speciale havenlijnen groeien met de uitbreiding van de haven mee. Intussen krijgen de havens bij de binnenstad in de loop der jaren andere functies waardoor de bediening via het spoor niet langer nodig is. Hoewel het grootste deel van de ongebruikte lijnen inmiddels is opgeruimd, zijn op diverse plekken in de stad nog spoorse restanten terug te vinden.
Op deze pagina een impressie van de restanten van de voormalige Rotterdamse havensporen.
De Rotterdamse Havenspoorlijn is enkel voor het goederenvervoer aangelegd. Bij speciale gelegenheden zijn reizigerstreinen op de verbinding te zien. Zo rijden jarenlang tijdens de Wereldhavendagen treinen met bezoekers over de verbinding. In verband met het 15-jarig bestaan van KombiRail Europe brengen Vectrons 193 106 en 193 128 van de goederenvervoerder op 9 september 2023 een gezelschapstrein bestaande uit Rheingold-rijtuigen vanuit Venlo naar de Maasvlakte. Op de foto boven dit artikel de trein met de 193 128 voorop op de Havenlijn ter hoogte van het Rotterdamse knooppunt Vaanplein even na de spanningssluis.