La ligne nouvelle entre Bordeaux et Toulouse et l'amélioration de l'axe atlantique entre Bordeaux et l'Espagne figurent dès 1992 dans le schéma directeur national des liaisons ferroviaires à grande vitesse, puis dans les projets retenus lors du Comité interministériel de l’aménagement et du développement du territoire (CIADT) de décembre 2003 présidé par le Premier Ministre, Ils ont fait l'objet de débats publics en 2005 et 2006, à la suite desquels Réseau ferré de France (RFF) a pris les décisions de poursuivre les projets de lignes nouvelles Bordeaux – Toulouse et Bordeaux – Espagne. Inscrits dans la loi du 3 août 2009 (dite loi Grenelle I), ces deux projets de lignes nouvelles, regroupés sous l'appellation du Grand Projet ferroviaire du Sud-Ouest (GPSO), s'inscrivent dans le développement du réseau structurant au niveau national, et international en permettant une continuité d’itinéraire à grande vitesse entre la France et l’Espagne (axe prioritaire n°3 du réseau de transport transeuropéen RTE-T).