隧道全长4652m，隧道进口端1919m里程D2K57+750处有一纵向变坡点，其隧内D2K55+831～D2K57+750段（1919m）为3.0‰的上坡， D2K57+750～DK60+483段（2733 m）为7.0‰的下坡。徐家湾隧道设计单线，行车速度120Km/h,轨道为次重型预留重型条件，轨顶至道床底高度为77cm。该地区属低山侵蚀地貌，自然坡度10～40度，斜坡地段植被茂密，地势平坦及沟槽地段多为水田、旱地，隧道上方有多个村庄，乡村道路可达隧道进出口。隧道范围上覆第四系全新统坡崩积层粉质黏土夹块石，下伏基岩为侏罗系蓬莱组泥岩夹砂岩。隧道围岩分级为Ⅲ～Ⅴ级；围岩衬砌类型，其中Ⅲ级围岩3456m，占总长度的74.3%；Ⅳ级围岩900m，占总长度的19.35%；Ⅴ级围岩296m，占总长度的6.36%。隧道进口位于弱风化浅埋地段；隧道出口位于堆积粉质黏土浅埋地段（长度为160 m）。