Jernbanen Slagelse-Næstved anlagdes som statsbane i 1891-92 og åbnede for drift 15. maj 1892. Persontrafikken ophørte 23. maj 1971, men der var fortsat godstrafik mellem Slagelse og Sandved og til Skælskørbanen.
Formålet med banen var dels at skabe gode forbindelser mellem Lolland-Falster og Sydsjælland hhv. Fyn-Jylland, samt at betjene oplandet. Sidstnævnte var årsagen til, at banen kom til at udgå fra Slagelse i stedet for fra Korsør, men den affødte linieføring efterlod købstaden Skælskør uden jernbane, hvorfor man samtidig med Slagelse-Næstved strækningen anlagde en sidebane fra Dalmose til Skælskør. I forbindelse med anlægget af banen, fik man lejlighed til at forlægge Vestbanen ved Slagelse, så den kom tættere på byen. Nord for Næstved anlagdes desuden et militært forbindelsesspor, så man kunne køre mellem Sydbanen og Slagelse-Næstved banen uden at komme ind på Næstved station.
På et tidspunkt blev banen nedlagt af DSB, men da den indgik i NATO-beredskabet, kunne man alligevel ikke nedlægge den. Herefter blev den brugt til sporadiske kørsler med veterantog og der dukkede af og til planer op om genåbning. I 2009 fik strækningen dødsstødet, da Nordeafonden tilbød et større beløb til etablering af en natursti på den gamle tracé (på det tidspunkt lå sporene stadig intakte).
24. april 2009 nedlagdes banen helt, idet Nordeafonden med en bevilling på over 20 millioner kroner til etablering af en natursti, fik byråds- og regionspolitikere til at slutte op om nedlæggelsen, hvilket demonstreredes ved en kort fodtur sammen med bl.a. transportminister Lars Barfoed.