隧道位于山西省朔州市山阴县与忻州市代县交界地区，起止里程为DK110+855~DK124+940,全长14.085km（双线），隧道沿线村庄有苗家窑、大峪口、雁门关、罗庄、富拉沟和太和岭等，隧道最大埋深820m。
雁门关隧道设计为单洞双线隧道，隧道以直线通过，隧道设计为人字坡，上坡坡段长度为10125m,坡度为7‰（DK110+855~DK120+980）;下坡分为两个坡段，第一段坡度长度为3920m,坡度为3‰，第二段坡度长度为40m，坡度为2.9433‰（DK120+980~DK124+940）。