O trem chegou a Sant’Ana do Livramento no início do século 20. Em 30 de outubro de 1910, a Viação Férrea do Rio Grande do Sul (VFRGS) inaugurou o trecho entre a localidade Palomas e a cidade na fronteira com o Uruguai. A ferrovia, desativada na década de 1990, foi reaberta em 2024 para os passeios turísticos do Trem do Pampa.
O ramal Cacequi–Sant’Ana do Livramento era conectado à linha entre Porto Alegre e Uruguaiana. Nos primeiros dias de operação, um comunicado da VFRGS informava que os trens partiriam nas terças, quintas e sábados de Santa Maria rumo a Livramento. Nas segundas, quartas e sextas, ocorriam as viagens no sentido inverso. Em telegrama publicado pelo jornal A Federação, a obra foi celebrada por ligar a cidade ao "Rio de Janeiro, Porto Alegre, Montevidéu e Buenos Aires".
As tabelas horárias de 1911 mostram como era a longa viagem entre Porto Alegre e a cidade fronteiriça. Um trem expresso deixava a capital às 7h e chegava a Santa Maria às 19h, percorrendo 389 quilômetros. O passageiro precisava pernoitar na Região Central. No dia seguinte, às 8h30, um trem seguia rumo a Sant’Ana do Livramento, com previsão de chegada às 19h, percorrendo 280 quilômetros. Assim, quem saía de Porto Alegre no início da manhã de um dia só alcançava o destino na noite do dia seguinte.
Em maio de 1912, foi inaugurado o tráfego mútuo entre Livramento e Rivera, abrindo a possibilidade de viagens, por exemplo, entre São Paulo e Montevidéu. Outro projeto, ligando Livramento à linha Rio Grande–Bagé, teve seus estudos aprovados em 1911. Com atraso nas obras, a primeira parte do ramal, entre São Sebastião e Dom Pedrito, foi inaugurada em 1925. A segunda, de Dom Pedrito a Livramento, ficou pronta apenas em 1943.
O último trem apitou em Livramento em 1996. Em julho de 2024, a estação restaurada voltou a receber público com os passeios turísticos que percorrem o trecho entre a cidade e Palomas, em um roteiro que apresenta as paisagens da campanha gaúcha. Operado pela Giordani Turismo, o Trem do Pampa reacende a paixão dos entusiastas das estradas de ferro.
