I 1935 ble RjB og VB slått sammen til ett selskap, Solberg banen. I 1936 slo NHJ seg sammen med SB og ble Norrbotn-Solberg banene. Selskapet fikk hovedkontor på Solberg, mens verkstedene til de tre gamle selskapene forble åpne.
Materiell
Infrastrukturen ble overført fra de tre private selskapene over til NSB. NSB var også driftsplikten som RjB, VB og NHJ hadde. Men det rullende materiellet var fortsatt de tre gamle selskapenes eiendom. Det ble bestemt at dette skulle over tid kjøpes fra dem, over til det nye selskapet. I mellomtiden leide NSB det rullende materiellet. De siste enhetene fra de private selskapene ble solgt under krigen. Materiellet ble omnummerert til et nytt NSB system, men dette ble forlatt i 1942 da kontoret med omnummereringsansvaret ble bombet.
Standardisering
Nesten umiddelbart etter sammenslåingen ble et standardiseringsprogram startet. Siden ingen av selskapene hadde bygget nye godsvogner siden slutten på 20-tallet, var behovet for en oppdatering nødvendig. Mange av godsvogntypene hadde en gjennomsnittlig alder på 20 år. Selv om vognene var i god stand, var mange fortsatt ubremset. NSB bestemte seg for å gjennomføre et 15 års program, som forutsetter at alle godstog skulle gå med trykkluftbremser. Til dette var det behov for nye godsvogntyper. G4 vognen fantes hos RjB, og ble brukt til papirtransport. Denne ble bestemt som standard lukket godsvogntype. L4 som var til bestilling fra Skabo, ble standard kassevogn. T4 vognene, også fra Skabo, ble standard plattformvogn. Flere vogner av disse typene ble bestilt inn til NSB som standard vogner.
På personvognfronten, hadde NHJ bestilt de tre første stålvognene. Disse skulle leveres i 1937. For å spare utviklingskostnader, ble denne typen vogn standard for alle stålvognsleveranser. Med noen forbedringer er denne fortsatt i bruk. Selv om stålvogner var tydeligvis standarden for framtiden, ble det bestilt en serie med personvogner i tre. Disse kom i 1937 og var de siste trevognene som ble bestilt.
Trafikken hadde økt på Solberg-Norrbotn strekningen og det var behov for flere elektriske lok. De eksisterende loktypene var over 10 år gamle, og man dro på studie tur til Tyskland for å få inn nye impulser. Ut fra dette ble det konstruert en ny loktype, basert på det tyske E18 lokomotivet. Loket fikk typenummer El 8, og det første kom i juli 1940.
Krigen
For NSB ble krigen en periode hvor materiell og mannskap ble satt på en stor prøve. Siden selskapet var privat, betalte tyskerne for transporten selv om denne ikke alltid dekte kostnadene. Utover 1941 kom det fram at NSB ikke hadde nok materiell til å dekke alle turene som tyskerne ønsket. For å dekke disse turene ble det overført en del lokomotiver fra DRG til NSB. En del vogner kom også til banen, og i løpet av krigen var nesten en av fem vogner tyske. Siden vedlikeholdet var så som så, ble en del lok satt tilside. Og i 1943 var behovet for flere lokomotiver igjen tilstede. En del tyske krigslokomotiver ankom til NSB. Denne leveransen fortsatte fram til freden i 1945.
På grunn av krigen, tok SJ over strekningen Norrbotn-Malte i 1941.
De første månedene etter krigen ble brukt til opprydning. Selv om krigen tærte på NSB sine ressurser, var årene mellom 1945-1950 verre enn krigsårene.
Etterkrigstiden
Som nevnt var tiden mellom 1945 og 1950 verre enn krigen for NSB. Under krigen var tyskerne villige betalere og stilte opp med materiell. På grunn av krigen var nesten alle damplokomotiver forfalt til hovedrevisjon (HR). Og de som ikke var det, kjørte på dispensasjon. På grunn av mangler på råvarer ble det nesten umulig å gjennomføre kjelebytte og HR på damplokomotiver. Men på grunn av tyskernes materiellhjelp under krigen, kunne togene gå nesten som normalt selv om det var dårlig med personvogner. Det økonomiske overskuddet etter krigen ble fort spist opp, og i 1948 måtte man utstede flere aksjer for å kunne ha midler til driften. Det samme gjentok seg i 1949. For å komme seg til hektene igjen, ble strekningen Malte-Norrbotn solgt til SJ i 1949. Selskapet ble da omorganisert og tok navnet Nye Solberg Banene. Først i 1950 gikk NSB igjen med overskudd.
Vekk med dampen
For å kunne øke effektiviteten og senke driftskostnadene, ble det i 1955 satt i gang et program for å fjerne damplokomotivene fra banen. Planen var å elektrifisere Solberg-Fjell og kjøpe inn diesellokomotiver for å kjøre togene på denne strekningen, inntil elektrifiseringen var ferdig. Diesellokomotivene kunne da overføres til Solberg-Rognmo og Solberg-Våde.
Det første diesellokomotivene hadde blitt levert under krigen, men på grunn av krigen hadde det ikke blitt levert flere. Etter en studietur til Europa, hadde man i 1953 bestilt inn tre store diesel skiftemaskiner. Dette hadde virket bra, men man var fort klar over at et mekanisk overføringssystem, ikke var det beste for norske forhold. I USA hadde med i løpet av krigen fått dieselelektriske lokomotiver som erstattet damplokomotivene. På grunn av suksessen med disse, ble prinsippet om diesel-elektrisk transmisjon valgt. Siden det var NOHAB-fabrikken i Sverige som hadde rettighetene i Europa for GM sitt system, ble disse valgt som leverandør for NSB. Det første NOHAB-loket kom til banen i 1955, på prøve. Dette ble senere kjøpt inn av NSB. Den første serieleveransen kom i 1957. Leveransen av slike lok fortsatte fram til i dag, hvor de siste tre lokene kom i juni 1969.
Nye elektriske lok
I 1950 startet planleggingen av en ny elektrisk loktype. Siden El.8 sliter sterkere på skinnene enn beregnet, ble det konstruert en ny type lok. Før denne kom til NSB, hadde de mottatt de tre lokene til Solbergfoss-linjen, og nye elektriske skiftelok til Holmen. Så den nye typen lok fikk litra El.11. De første ble satt i drift i 1954. Men denne typen var ikke sterk nok til å trekke de tyngste togene i stigningene opp til Malte. Samme år ble nye malmtog bestilt. El.12 var lok av svensk konstruksjon, og ble satt i turnus sammen med svenske lok av samme type.
For å bøte på El.11 sin manglende trekkraft, ble El.13 konstruert. Denne loktypen klarte å trekke de tyngste togene oppover stigningen til Malte. I 1964 startet byggingen av El.14, og de første ble levert i 1968. Nye malmtogslokomotiv ble levert i 1967, for å erstatte de gamle El.3 og El.4.
Krise på Holmen
NHJ hadde tegnet en kontrakt med grunneieren på Holmen på leie av grunnen i 99 år. Og i 1968 gikk kontrakten ut. Grunneieren ville ha en så stor leie at LKAB ikke så det mulig å fortsette å bruke Holmen som utlastningssted. Så i 1966 startet LKAB og NSB opp med å bygge et nytt lossingsanlegg på Våde. Siden Vådebanen ikke var elektrifisert ble dette arbeidet også satt i gang. Det første malmtoget gikk til Våde i 1968, samtidig som kontrakten på Våde gikk ut. Planen med å ta ut damplokomotivene i 1965 ble utsatt, og NOHAB lokomotivene går nå i turnus med malmtog mellom Våde-Solberg.