Еще 40 000 лет до н.э. неандертальцы вручную рыли землю в месте, которое на сегодняшний день cчитается древнейшей из существующих шахт на возвышенности Бомву в Свазиленде.
Позже ручные земляные работы были усовершенствованы использованием огневой техники, которая заключалась в разжигании костра у подножия горы и быстром его тушении с целью растрескивания горной породы из-за высокого перепада температур.
Однако считается, что первый тоннель был проложен человеком в 2200 г. до н.э. в Вавилоне, чтобы связать подземными коммуникациями дворец и храм Бела. Для постройки данного тоннеля использовался котлованный способ.
Со временем различные цивилизации продолжали прокладывать тоннели и строить подземные сооружения. Иногда такие сооружения выполняли религиозную функцию, как, например, в древнем Египте. Они также, использовались в качестве гидротехнических сооружений для подвода воды от источников к городам, как, например, подземные каналы «канаты» между реками Тигр и Евфрат, построенные в Х в. до н.э.
В Индии и Китае тоннели, служащие религиозным целям, также начали строиться на довольно раннем этапе. Примерами могут служить высеченные в скалах индийские монастыри Эллора и Аджанта или буддийские храмы вдоль Великого Шёлкового Пути в Китае.
Первый тоннель, построенный инженером, имя которого сохранила история, был проложен на острове Самос. Этот тоннель был построен инженером Эвпалином Мегарским в 530 г. до н.э. для снабжения столицы острова водой. Он имел длину около километра и считался одним из трех чудес света в Древней Греции.
На фоне общего расцвета строительных работ в Римской империи прокладка тоннелей получила мощное развитие в эту эпоху. Велось интенсивное строительство тоннелей для шахт, водоснабжения, отвода сточных вод, дорог, тоннелей для военных нужд и катакомб. Для осушения озера Фучино был построен водосток рекордной длиной 5,5 км.
С закатом эпохи Древнего Рима, развитие тоннельного строительства в средние века шло низкими темпами, за исключением некоторых значительных достижений в горном деле и в постройке подземных оборонительных укреплений, таких как подземный город Деринкую, вырытый в Каппадокии и способный вмещать в себя до 10 000 жителей.
Эпоха Ренессанса знаменует собой пробуждение, как человечества, так и тоннельного строительства. В свои градостроительные проекты Леонардо да Винчи включил и подземные сооружения, а также рассмотрел возможность прокладки тоннелей через горные массивы для подачи по ним воды.
Первым тоннелем эпохи Ренессанса стала шахта Дарока глубиной 600 м, выстроенная в населенном пункте Дарока в Испании для отвода сточных вод, угрожающих поселению.
В XVIII веке произошло широкое развитие строительства навигационных каналов по всей Европе.
Тоннель Мальпас недалеко от г. Безье, стал первым тоннелем, проложенным для нужд грандиозного Южного канала. Этот тоннель длиной 156 метров был проложен впервые в истории человечества с применением пороха, что положило начало использованию взрывчатых веществ в тоннельном строительстве.
Затем были построены многие другие судоходные тоннели, в основном, во Франции и в Англии, где одной из самых значимых фигур в сфере тоннельного строительства XVIII века стал Джеймс Бриндли.