Un tunnel sous-marin est un tunnel qui est construit en partie ou intégralement sous ou sur le plancher sous-marin.
En exploitation
Japon : tunnel ferroviaire du Seikan entre Aomori (Honshū) et Hakodate (Hokkaidō), 53,9 km sous le détroit de Tsugaru, construit entre 1971 et 1988.
Danemark-Suède : le lien fixe de l'Oresund entre Malmö et Copenhague, 16 km, se compose d'un pont à haubans de 7,8 km, d'une île artificielle sur 4 km et d'un tunnel immergé de 3,5 km. C'est un ouvrage mixte, routier et ferroviaire.
France-Royaume-Uni : tunnel sous la Manche, 49,7 km dont 37 km sous la Manche entre Coquelles et Folkestone, inauguré le 6 mai 1994.
France : tunnel du Vieux-Port de Marseille, tunnel routier immergé sous le Vieux-Port de Marseille (1967).
France : tunnel du Vieux-Port de Bastia, tunnel routier immergé de 822 m sous le Vieux-Port de Bastia (1979).
Australie : tunnel du port de Sydney
Hong Kong : Cross-Harbour Tunnel
Canada : Tunnel Louis-Hippolyte Lafontaine
Norvège : Tunnel d'Eiksund, tunnel routier inauguré en 2008, le plus profond du monde avec 264 mètres sous le niveau de la mer.
En projet
Espagne-Maroc, projet Afrotunnel de tunnel ferroviaire entre La Paloma (Espagne) et Malabata (Maroc), sous le détroit de Gibraltar, longueur 39 km.
Tunnel sous le détroit de Béring
Tunnel sous le détroit de Sicile: Proposé par l'institut ENEA, il relierait Pizzolato en Sicile au Cap Bon en Tunisie distants de 155 km.
Tunnel sous la mer d'Irlande: Plusieurs proposition ont été faite au cour du temps pour relier l'Irlande et la Grande-Bretagne par un tunnel. On peut par exemple citer le projet 2004 de l'Institute of Engineers of Ireland de tracé entre les ports de Fishguard et Rosslare.