Agglomération de 325 000 habitants au sud de Barcelone, Tarragone s'est en partie retrouvée à l'écart des dessertes Grandes Lignes en Espagne, puisqu’une section nouvelle contourne la ville avec une gare à Camp de Tarragona à l’est de la bifurcation entre la ligne à grande vitesse Madrid – Barcelone et la ligne rapide vers Valence. Tarragone est desservie par les services régionaux de Barcelone à destination de Reus via Vilaseca d'une part, et vers Tortosa via Salou d'autre part. En complément, il y a quelques Renfe Intercity Barcelone - Alicante / Cartagène s'ajoutant aux Euromed passant par Camp de Tarragona, ainsi que quelques trains épars vers Lleida ou Saragosse.
Il y a donc des emprises ferroviaires à réutiliser et à ne pas laisser tomber entre les mains des promoteurs de nouvelles voies routières. L’objectif est donc au contraire d’engager une démarche de relance de l’offre de transports en commun dans une ville avec un tram-train desservant plusieurs localités de l’agglomération. Le projet n’est pas nouveau, initié en 2000, mais a été parmi les victimes de la crise économique de 2008.
Ironie de l’histoire, Tarragone n’a connu le tramway que de façon très éphémère entre 1883 et 1896. On notera aussi l’existence d’un service de trolleybus interurbain de 1952 à 1973 entre Reus et Tarragone, exploité avec Vétra VBRh. Il existait aussi un chemin de fer secondaire entre Reus et Salou jusqu’en 1975
Ainsi, un réseau de 46 km desservant 34 arrêts a été étudié dans un triangle Cambrils – Reus – Tarragone. La section prioritaire entre Cambrils et Vila-seca est évaluée à 150 M€ dans un schéma global à 550 M€, incluant la création d'une nouvelle gare (Estació Central), sur l'axe Barcelone-Valence (alors que Camp de Tarragona est doublement sur Barcelone - Valence et Barcelone - Madrid), mais plus proche de Tarragone et Reus que ne l'est Camp de Tarragona. Il est aussi prévu de desservir l'aéroport, par une antenne.
Début 2020, la section classique à voie unique de Vila-Seca à la centrale nucléaire de Vandellos a été remplacée par une ligne nouvelle, à double voie et double écartement. Le gain de temps et de capacité est intéressant, mais Salou a perdu sa desserte ferroviaire et Cambrils a une nouvelle gare un peu plus excentrée. L'idée de la section jaune du tram-train est de réutiliser l'emprise abandonnée par ADIF, plus de remonter jusqu'à la gare nouvelle de Cambrils.
L'antenne Tarragone - Reus est toujours en service mais devrait disparaître à moyen terme pour laisser place au tram-train (mais pas avant que la gare Estació Central ne soit mise en service).
La section Barcelone - Tarragone à écartement ibérique devrait continuer avec un service des Rodalies de Catalunya jusqu'à Tarragone (il faut bien desservir les villes de la côte à l'Est de Tarragone, ce que ne permet pas la LAV) ainsi que pour la desserte fret du port de Tarragone (premier port d'Espagne pour les hydrocarbures).
Les FGC seront l’exploitant de ce service, amplifiant au passage la diversité des activités de cette entreprise, et l’infrastructure, entièrement remplacée, sera établie à l’écartement de 1435 mm. Il ne sera donc pas possible de circuler sur les lignes ADIF, sauf éventuellement les sections à double écartement... mais avec une complexité de plus liée à l'interface quai-train du fait d'une hauteur d'accès plus basse.