En 1980 se creó Trensurb a fin de implementar y operar una línea de trenes urbanos en el eje norte de la Región Metropolitana de Porto Alegre (RMPA) y atender directamente a las poblaciones de los minicipios de Porto Alegre, Canoas, Esteio, Sapucaia do Sul, São Leopoldo y Novo Hamburgo.

El comienzo de su idealización se ha dado a partir de 1976 a través del desarrollo de estudios por GEIPOT (Grupo Ejecutivo de Integración de Políticas de Transportes de la Empresa Brasileña de Planificación de Transportes), que ha justificado el proyecto a causa de la reducción de vehículos en la carretera de principal acceso, BR-116, ya saturada en la época, y de la oferta a la población de los municipios mencionados de una alternativa de transporte con bajo coste y más rapidez, seguridad, confort y con la capacidad de absorber una demanda inicial estimada en torno de 300 mil pasajeros por día.

Entre 1980 y 1985 se realizaron las obras necesarias a la implementación de la vía, como la colocación de trillos, durmientes, red eléctrica aérea y demás obras necesarias a la reorganización del tráfico de los vehículos. Se ha entregado el sistema a la comunidad el 2 de marzo de 1985 y ha pasado a operar comercialmente a partir del 4 de marzo del mismo año.

La primera etapa implementada ha abarcado cuatro de los seis municipios estimados en el proyecto original, desde Porto Alegre a Sapucaia do Sul, un total de 27 Km de línea y 15 estaciones. En una segunda etapa la empresa ha inaugurado dos nuevas estaciones (una en 1997 - Unisinos - y otra en 2000 - São Leopoldo), llevando los trillos al municipio de São Leopoldo, con una extensión de 33,8 Km de línea implementada. La última etapa de la expansión, llamada de Línea 1, que estima la llegada del sistema a Novo Hamburgo (9,3 Km más de línea, una estación más en São Leopoldo y otras cuatro en Novo Hamburgo), ya está en fase de implementación.

Hasta 2002 Trensurb estaba vinculada al Ministerio de Transportes, pasando en 2003 a atender a las orientaciones del Ministerio de Ciudades.