早在公元前40 000年 ，尼安德特人就在瑞士的巴姆吾（Bomvu）山人工开挖地层，其在今天被认为是最古老的矿井。
后来，由于用火技术的采用，人工开挖得以改进，包括在岩石附近生火并迅速扑灭，使岩体由于强烈的温度梯度而炸裂。
不过，人类开挖的第一条隧道似乎可以追溯到公元前2200年在巴比伦（Babilonia ）王宫与埃及王贝罗斯（Belos）神庙之间修建的地下通道，它是通过一种明挖回填的施工方法完成的。
后来，不同的文明继续挖掘隧道和地下空间。有时，这些洞穴发挥着宗教的作用，例如埃及人所挖的洞室，但有时也是一种水利工程，将水从水源地引到城市，例如公元前一世纪在底格里斯河和幼发拉底之间修建的坎儿井。
在印度和中国，隧道很快就用于宗教用途。例如埃洛拉（Ellora）和阿旃陀（Ajanta）在山中挖凿修建的印度寺庙，或中国丝绸之路上在岩石中挖凿修建的寺庙。
由著名工程师建造的第一条隧道是在萨摩斯（Samos）岛开挖的。工程师欧帕里诺斯·德·麦加拉（Eupalinos de Megara）于公元前530年建造了这条隧道，目的是向该岛的首府供水。这条隧道长1公里，被视为希腊世界的三大奇迹之一。
随着罗马人土木工程的广为普及，在那个时代，隧道工程获得大力的发展。矿山、供水、排污、排水、道路隧道、军事隧道以及地下墓穴集中建设，并创纪录地修建了5.5公里长的福齐诺使者（emissary of Fucino）隧道。
罗马时代后，除了在采矿方面有一些重大进步，以及修建了一些地下防御城堡外（例如在卡帕多西亚（Capadocia）的德林库尤（Derinkuyu）地区修建了地下村庄，可容纳10000人居住），中世纪在隧道工程方面的发展比较缓慢。
到了文艺复兴时期，人类开始觉醒，开挖隧道的活动也开始复苏。达芬奇在他的城市化项目中对地下空间进行了大胆的设想，他认为可以在山中开隧道引水。
文艺复兴时期的第一条隧道是达罗卡（Daroca）矿， 该隧道长600米，建于达罗卡村（西班牙），将威胁村庄的滔滔海水引开。
十八世纪，遍布欧洲的航道工程实现了深入的发展。
米迪（Midi）运河上靠近贝济耶（Beziers）的马尔珀斯（Malpas）隧道，是专为宏伟的米迪运河开辟的第一条隧道。马尔珀斯隧道长156米，在历史上首次采用了火药进行挖掘。这是隧道工程使用炸药的开始。
紧接着，许多其他的运河隧道争相效仿，这些隧道大多数位于法国和英国，詹姆斯·布林德利（James Brindley）成为十八世纪隧道工程中最重要的人物。