Подво́дный тонне́ль, тоннель, сооружаемый для преодоления (пересечения) водной преграды с целью пропуска транспортных средств, пешеходов, прокладки инженерных коммуникаций и пр.

В зависимости от расположения относительно дна водотока (водоёма) различают: подводные тоннели, заглублённые в грунтовый массив; тоннели на подводных дамбах; тоннели на отдельных опорах (т. н. тоннели-мосты); «плавающие» тоннели (установленные с помощью анкеров или закреплённые на понтонах системой тросов). Последние три вида подводных тоннелей наиболее эффективны при пересечении глубоких водных преград, т. к. при этом сокращается длина тоннельного перехода и улучшаются эксплуатационных показатели трассы.

Первый в мире подводный тоннель длиной 900 м построен в Вавилоне под рекой Евфрат в 2180 г. до н. э. В начале 2010-х гг. преобладают транспортные подводные тоннели – железнодорожные, автодорожные, метрополитены. К крупнейшим относятся железнодорожные подводные тоннели под проливом Цугару в Японии (54 км) и проливом Ла-Манш между Великобританией и Францией (51 км). В России подводные тоннели построены по трассе линий Московских и Санкт-Петербургских метрополитенов, под Морским каналом в Санкт-Петербурге. В перспективе планируется строительство транспортных тоннелей под Татарским и Беринговым проливами, под проливами Гибралтар, Босфор и др.

Подводные тоннели располагают на прямой или криволинейной (в плане) трассе, что связано с необходимостью обхода зон сильных размывов, островов, искусственных подводных сооружений и пр. Глубину заложения подводного тоннеля относительно линии возможных размывов обычно принимают не менее 4–5 м в плотных глинистых грунтах и не менее 8–10 м в несвязных грунтах. Подводные тоннели имеют, как правило, двухскатный продольный профиль вогнутого очертания и состоят из подруслового, береговых и рамповых участков.

Подводные тоннели сооружают, как правило, щитовым способом или способом опускных секций; в отдельных случаях используют горный (закрытый) или открытый способы, а в сложных инженерно-геологических условиях указанные способы применяют в сочетании со стабилизацией грунтов (химический способ закрепления, замораживание, тампонаж и др.). При применении способа опускных секций минимальная глубина заложения составляет в плотных глинистых грунтах 1,5–2 м, в несвязных грунтах 2,5–3 м. Радиусы кривых в плане и профиле, продольные уклоны и габариты подводных тоннелей принимают в зависимости от назначения тоннеля и места его расположения в соответствии с существующими нормами.

Конструкции подводных тоннелей, сооружаемых щитовым способом, выполняют в виде круговых обделок из металлических или железобетонных элементов с герметизацией швов. При горном способе работ устраивают обделки сводчатого очертания из монолитного бетона, железобетона или набрызг-бетона, усиленного стальными арками или анкерами. Опускные секции подводного тоннеля изготовляют кругового, бинокулярного или прямоугольного поперечного сечения из стали или железобетона с наружной гидроизоляцией. При расчёте конструкции подводных тоннелей учитывают давление грунта и воды, динамической нагрузки от транспортных средств, а в случае необходимости – сейсмической нагрузки, вес затонувшего или севшего на мель судна.

Подводные тоннели оборудуются системами искусственной вентиляции и дымоудаления, водоотвода, а также специальными устройствами, обеспечивающими безопасную эксплуатацию, предотвращение и быструю ликвидацию последствий возможных аварийных ситуаций.