Die Strecke wurde mit der bei ihrem Bau typischen Sicherungstechnik versehen. Dazu gehörten Läutwerke an den Bahnwärterhäusern, an den Bahnhöfen sowie den Tunnelportalen und Bahnübergängen. Annähernde Züge wurden durch Läutesignale angezeigt, d.h. anhand der Anzahl der Glockenschläge war für Gleisarbeiter, Streckenläufer und Schrankenwärter erkennbar, aus welcher Richtung sich ein Zug näherte. Diese Einrichtungen wurden auf deutscher Seite nach der Etablierung anderer Zugsicherungstechniken rasch abgebaut und waren über einen längeren Zeitraum nur auf der französischen Seite zwischen Guerstling und Bouzonville vorzufinden.
Als Zugmeldevorrichtung war zunächst der Telegraf vorhanden, über den mittels Morsezeichen die Züge zwischen den Zugmeldestellen angeboten und angenommen werden konnten. Später kamen Fernsprecheinrichtungen hinzu, die nach Einführung der Magnetbandaufzeichnung die Telegrafenverbindungen ablösten.
Soweit die Weichen nicht ortsbedient wurden, erfolgte das Einstellen der Fahrstraßen auf den Stellwerken mittels mechanischer Einrichtungen. Das bedeutet, dass die Weichen mittels Hebel über Seilzüge in die richtige Lage bewegt und die Signale mit dem Signalhebel in die richtige Stellung gebracht wurden. Dass eine Fahrstraße korrekt eingestellt war, wurde mittels des Fahrstraßenhebels mechanisch überprüft. Eine Zugfahrt konnte erst zugelassen werden, wenn der Fahrstraßenhebel in die korrekte Position gebracht werden konnte, was erst möglich war, wenn alle Weichen in eine der Verschlusstafel entsprechende Lage gebracht worden waren. Dies bedeutet, dass der betreffende Signalhebel erst dann in Fahrtstellung gebracht werden konnte, wenn die Fahrstraße richtig eingestellt worden war.
Mit Fortschreiten der Technik hielt auch der elektrische Streckenblock Einzug. Damit konnte eine Zugfahrt zur vorausliegenden Zugmeldestelle – in der Regel dem nächsten Bahnhof – vorgebockt werden. Die Signale, die durch das Personal dieser Zugmeldestelle zu bedienen sind, wurden dadurch blockelektrisch verriegelt. Die Verriegelung bewirkte, dass die Signale der betreffenden Zugmeldestelle in der Richtung der zugelassenen Zugfahrt nicht in Fahrtstellung gebracht werden konnten. Mittels der Verriegelung war also ausgeschlossen, dass zwei Züge in entgegengesetzter Richtung in denselben Streckenabschnitt durch zwei verschiedene Zugmeldestellen auf Signal eingelassen werden konnten.
Ferner war aufgrund der blockelektrischen Verriegelung nach dem Zurückfallen des Ausfahrtsignals in die Halt-Stellung ausgeschlossen, dass auf Signal ein weiterer Zug in den besetzten Streckenabschnitt eingelassen werden konnte. Die Verriegelung konnte nur durch das Zurückblocken der Zugfahrt durch die nächste Zugmeldestelle aufgehoben werden. Mit dem Zurückblocken bestätigte diese Zugmeldestelle, dass der Zug mit dem Zugschluss den Blockabschnitt verlassen hat.
Zukunftsfest würde die als überholt geltende Sicherungstechnik auf der Niedtalbahn, würde das elektro-mechanische Stellwerk in Hemmersdorf (Saar) durch eine Einbindung der Strecke in das elektronische Stellwerk (ESTW) Dillingen (Saar) überflüssig. Entsprechende Pläne dazu soll es geben.