铁路隧道几乎与铁路的历史一样悠久。第一条铁路隧道于1826年在利物浦和曼彻斯特之间的铁路线上建成。后来，19世纪80年代后期，铁路的发展使铁路隧道有了戏剧性的发展。
近几年世界各地高速铁路线的发展推动了大量新隧道的建设，特别是在山区这些隧道又长又深，，在这里需要建设山底隧道，以便使铁路线以最小坡度与山谷地面线路相连接。
最知名的隧道是从北至南穿越阿尔卑斯山的两条瑞士山底隧道：已经运行的勒奇山隧道（34千米）和在建的圣哥达山底隧道（Gotthard Base Tunnel）（57千米） ，该隧道完工后将成为世界上最长的隧道。
在阿尔卑斯山区域，还另外规划了两条长隧道，分别是奥地利和意大利之间的布伦纳（Brenner）隧道以及法国和意大利之间里昂－都灵铁路线上的昂宾山（Mont Ambin）隧道。
其他 正在讨论的可能会逐渐建成的项目有西班牙和法国之间穿过比利牛斯山脉的铁路山底隧道和最终穿越直布罗陀海峡、连接欧洲与非洲的隧道。