La ligne Montluçon - Bort-les-Orgues appartenait à la liaison de chemin de fer reliant Bourges (département du Cher) à Miécaze (département du Cantal). Elle est en grande partie située hors des limites de l'Auvergne, et son tracé, globalement nord-sud, ne recoupe les départements de l'Allier et du Puy-de-Dôme que sur de petits tronçons, aux limites ouest de ces territoires.

Le tronçon Montluçon - Eygurande-Merlines (Corrèze), partie nord de la ligne, a été construit en deux temps : la section de Montluçon à Auzances (Creuse), ouverte en octobre 1885, puis celle d'Auzances à Eygurande ouverte en juin 1887. Cette partie de la ligne (qui permettait aussi de relier Montluçon à Ussel (Corrèze), par son intersection avec la ligne Clermont - Laqueuille - Ussel) a été fermée au trafic en mars 2008 pour cause de vétusté.

La section Eygurande-Merlines (Corrèze) – Bort-les-Orgues (Corrèze) est déclarée d'utilité publique en juin 1868, puis une convention de concession est signée avec la compagnie Clermont-Tulle en août 1872. En novembre 1882, ce tronçon, dont la gestion a été reprise par l'Etat, ouvre "à tous les trafics". La ligne est rétrocédée à la compagnie du PO (Paris - Orléans) l'année suivante, en juin 1883. En 1950, la construction du barrage de Bort-les-Orgues entraîne la fermeture aux trafics de voyageurs et de marchandises de cette section, dont une partie est submergée lors de la mise en eau (1952). Des transports par route prennent alors le relais du chemin de fer.

Les stations desservies par la ligne étaient au nombre de 18, dont 5 seulement sur le territoire auvergnat, les autres se répartissant sur les départements de la Creuse et de la Corrèze : Montluçon (Allier), Lignerolles (Allier), Teillet (Allier), Budelière, Evaux, Reterre, Auzances - Mansat, Sermur, Mautes, Crocq, Fernoël (Puy-de-Dôme), Flayat, Saint-Merd-la Breuille, Feyt, Eygurande - Merlines, Singles (Puy-de-Dôme), Port-Dieu, Bort-les-Orgues. Les gares de Singles et de Port-Dieu ont disparu, englouties par les eaux du barrage de Bort-les-Orgues.

L'ensemble de la ligne Montluçon - Bort-les-Orgues est dorénavant fermée.