野三关隧道位于巴东县野三关镇碗口河和支井河之间，全长13.841km，最大埋深695m，为宜万铁路全线最长的隧道。

隧址区地质勘查，野三关隧道工程地质与水文地质条件极其复杂，存在高压突水突泥、高地应力软岩变形和岩爆、煤层瓦斯等地质问题，隧道采用动态设计，进行动态施工和管理。测区属构造剥蚀—溶蚀深切割中山，基本地形配置为台原山地和深切峡谷。地势北高南低，山顶高程1593～1100m，河谷切割深度200～700m。受区域内NE向和EW向构造影响，山脉一般沿NE向和EW向延伸。地形条件对区内岩溶发育起明显的控制作用，岩溶发育总体呈深切峡谷型特征。早第三纪以来，地壳整体间歇缓慢抬升，在相对稳定的停滞期塑造了三级剥夷面，高程分别为1500～1300m、1100～1000m和850～800m。

野三关隧道处于东西向构造体系和新华夏构造体系交接带，构造形迹相互干扰，迁就，近东西向的构造偏转成弧形，归并于新华夏构造体系。在测区内表现为宽缓的野三关复式背斜褶皱和规模不大的断裂。