Am 26. Mai 1990 nahm die Deutsche Reichsbahn die Elektrifizierung der Teilstrecke Cottbus–Senftenberg, am 31. Mai 1992 die der Teilstrecke Ruhland–Großenhain(–Priestewitz) einschließlich der Verbindungskurve in Großenhain zwischen dem Cottbuser und dem Berliner Bahnhof in Betrieb.[1] Zuvor war bereits am 31. Oktober 1987 die Elektrifizierung der Teilstrecke Ruhland–Senftenberg in Betrieb genommen worden, damals als Teilmaßnahme eines Elektrifizierungsprojekts von Falkenberg–Ruhland–Senftenberg.
Kurz nach dem Bahnhof in Richtung Lampertswalde endete die Start- und Landebahn des militärisch genutzten Flugplatzes Großenhain. Deshalb gab es dort seit der Elektrifizierung 1992 bis zum Abzug der sowjetischen/russischen Streitkräfte im Herbst 1993 ein 660 Meter langes Streckenstück ohne Oberleitung (Streckenkilometer 3,76 bis 4,42). Elektrische Triebfahrzeuge mussten dieses Streckenstück mit gesenktem Stromabnehmer als Schwungfahrt passieren. Es waren die Fahrleitungssignale El 3, El 4 und schließlich El 5 aufgestellt. Zudem stand vor diesem Streckenstück in beide Richtungen je ein Blocksignal, das jedoch nicht vom Fahrdienstleiter, sondern vom Flugplatz aus bedient wurde. Dadurch konnte es vorkommen, dass ein Zug, nachdem das Signal wegen Start oder Landung eines Flugzeugs ohne Vorwarnung auf Halt gestellt wurde, im oberleitungslosen Abschnitt zum Stehen kam und mit einer Diesellok in den Bahnhof geschleppt werden musste.[2]
Heute ist die Strecke Teil der wichtigsten Bahnverbindung zwischen Dresden und Cottbus. Es verkehren zweistündlich Regionalexpresslinien in den Relationen Dresden–Ruhland–Cottbus (RE18), Dresden–Ruhland(–Hoyerswerda) (RE15) und Cottbus–Ruhland(–Falkenberg/Elster) (RB49). Durch die zweistündliche Linie RE11 Leipzig–Ruhland–Hoyerswerda ergeben sich im Bahnhof Ruhland jede Stunde Anschlüsse von und in alle Richtungen. Zwischen Senftenberg und Sedlitz Ost benutzen auch die im Stundentakt verkehrenden Regionalexpress-Züge der Linie RE7 von Senftenberg über Berlin Ostkreuz und Bad Belzig nach Dessau die Strecke.[3]
Seit Betriebsaufnahme des Elbe-Elster-Netzes am 9. Juni 2013 verkehren auf dieser Strecke Triebwagen des Typs Bombardier Talent 2 sowie weiterhin mit elektrischen Lokomotiven bespannte Doppelstockwendezüge.[4]
