居庸关隧道（Juyongguan tunnel），指位于北京居庸关附近、以居庸关命名的隧道。广义的居庸关隧道分为京包铁路（原京张铁路）居庸关隧道、八达岭高速公路居庸关隧道和京张高速铁路居庸关隧道；狭义的居庸关隧道，特指京包铁路居庸关隧道。

居庸关隧道是京张铁路上的一条铁路隧道，全长365米。居庸关隧道是詹天佑主持修建的京张铁路4座隧道之一。1908年4月14日凿通。京张铁路连接北京丰台，经居庸关、沙城、宣化至河北张家口，于1909年建成，是中国首条不使用外国资金及人员，由中国人自行完成，投入营运的铁路。詹天佑是修建京张铁路的总工程师。

如今，这条百年隧道和京张铁路时期修建的其它建筑，已成为北京历史的一份珍贵工业遗产和历史见证。

居庸关隧道是穿越长城要塞之一的居庸关的隧道。当年，京张铁路“中隔高山峻岭，石工最多，又有7000余尺桥梁，路险工艰为他处所末有，”特别是“居庸关、八达岭，层峦叠嶂，石峭弯多，遍考各省已修之路，以此为最难，即泰西诸书，亦视此等工程至为艰巨”，“由南口至八达岭，高低相距一百八十丈，每四十尺即须垫高一尺。”当时，该隧道施工非常艰难，据《京张铁路工程纪略》记载:“此洞中间最难，缘是处适当关城之下，土石松脆，每值天雨，泥水交下，虽有炸药，亦无所施。乃以大木方节节支持，且用小钢轨穿错其间，渐次进攻，始克成事。”。居庸关山势高，岩层厚，居庸关隧道采用中间凿进法，南北两头同时向隧道中间点凿进。因为居庸关隧道的山势高，岩层厚，所以不能像八达岭隧道那样采用中部凿井法（中部开凿竖井分别向相反方向开凿）以增加工作面。隧道两边的洞口均用手工打制的花岗岩垒砌而成，设计考究，石活做工工整。居庸关隧道的缺点是限界太小。

居庸关隧道在1937年还经历了抗日战争的战火。7月7日卢沟桥事变一个月后，8月8日，南口战役爆发。日军直逼南口，其战略意图就是要打通京张铁路，进兵晋、绥。我13军89师布防在南口至居庸关约7公里的防线上，该师长王仲廉把师指挥部从怀来搬到了居庸关隧道中的列车上。当时，国闻周报记者在《血战居庸关》一文中记述:“从南口到居庸关有15里路，89师一共4个团兵力，战至20日，已不足一团”。该师坚守居庸关和两侧的高地至26日撤离战场。

居庸关隧道是用了从两端同时进行开凿法，是由两队同时从居庸关的两边进行开凿，这种方法省事省力。

八达岭高速公路居庸关隧道是位于北京市八达岭高速公路55公里处的八达岭隧道群中的一条公路隧道，八达岭隧道群主要由潭峪沟、八达岭、居庸关等隧道组成。在1998年建成通车。居庸关隧道属于八达岭高速公路工程的二期工程，全长800米，单向三车道。

居庸关隧道进口位于北京市南口镇东园村东北侧1.3km采石场，出口位于九仙庙村，全长3044m。线路出洞后为九仙庙中桥工程，整体呈东西走向，与老京张铁路并排，项目部所承建的居庸关隧道刚好对应当年詹天佑设计的人字形部分。

新建京张铁路八达岭越岭段位于北京市昌平区、延庆区境内。本段工程起始里程DK56+060，重点里程DK59+255。

八达岭越岭段工程（DK56+060~DK71+280），全长15.220km。中交一航局主要工程有：居庸关隧道（全长3044m）、九仙庙中桥（1-50拱桥，桥长110m）、以及居庸关隧道洞口段短路基和桥隧过渡段路基的站前土建工程。