Le village (encore bernois) de Saignelégier sera relié par une autre ligne douze ans plus tard ; la Compagnie du chemin de fer Saignelégier – Glovelier (RSG) entre en service le 1904. La ligne, également en traction à vapeur, est à voie normale, les rayons de courbes sont grands et les ouvrages d'art nombreux : pas moins de huit tunnels permettent au trains de sillonner les gorges du Tabeillon entre Glovelier et Bollement. De plus, afin de compenser un important dénivelé et d'adoucir ainsi les rampes, un rebroussement est construit à la Combe-Tabeillon.
La voie normale permet de mettre en service des trains directs depuis Bâle jusqu'à Saignelégier pour les jours de Marché-concours. Mais la construction a coûté cher. La compagnie est rapidement en difficultés financières et n'a plus d'autres choix que demander de l'aide à sa rivale. Les deux compagnies font direction commune dès 1906.
Afin d'unifier le matériel roulant, il est décidé de tout exploiter par des trains électriques à voie métrique, à l'exception du Porrentruy–Bonfol. Le choix du courant de traction est dicté par le fait que la ligne du Noirmont à Tavannes est déjà alimentée en courant continu avec une tension de 1500 volts. Au soir du , le dernier train à voie normale quitte Saignelégier ; dès le lendemain, on commence à déferrer la ligne. Les travaux prendront cinq ans, durant lesquels la voie est convertie à l'écartement métrique et la ligne de contact est mise en place ; le tracé reste toutefois pratiquement identique et le rebroussement de Combe-Tabeillon subsiste encore aujourd'hui. Le premier convoi empruntera le tronçon le 1953.
Quelques mois plus tôt, le tronçon entre Saignelégier et La Chaux-de-Fonds, dès l'origine à voie métrique, aura vu son premier train mû par l'électricité le de la même année.
Dans les années 70 et 80, d'importants travaux sont réalisés entre La Cibourg et le Seignat, et entre La Chaux-d'Abel et Les Bois, afin d'augmenter les rayons de courbure du tracé et permettre des vitesses supérieures. Avec le même objectif, le pont de la Ferrière est construit en 1979.
13.03.1953 : électrification La Chaux-de-Fonds – Saignelégier
04.10.1953 : remise en service Saignelégier – Glovelier
Changements de nom des gares
Plusieurs arrêts ont changé de nom au cours des ans[1], à date(s) inconnue(s) (peut-être entre 1948 et 1953, lors de la rénovation de la ligne et du changement d'écartement) :
Les CJ assurent le trafic de wagons complets en collaboration avec CFF Cargo. Ces wagons, équipés d'essieux pour la voie normale, sont transportés sur les lignes à voie métrique sur des chariots porteurs, appelés aussi trucks. Le système a été mis en service en mai 1915.
