港珠澳大桥东、西人工岛之间的海域为伶仃洋主航道，是珠三角地区最繁忙的巷道。港珠澳大桥海底隧道全长5.6公里，是世界最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，也是我国第一条外海沉管隧道。海底部分约5664米，由33节巨型沉管和1个合龙段最终接头组成，最大安装水深超过40米。

港珠澳大桥全线原设计方案为全部桥梁方案，但香港端落脚点香港机场航空限高的要求使大跨度桥梁只能采用低桥塔的方案成为不可能，因此为了同时保证海空航线运行，在大桥跨越主航道的位置建设海底隧道即为最优方案。海底隧道需要穿越两个主航道和两个次航道，使隧道的长度又达到6 km。为了将来30万t油轮满载通航，隧道最大埋深达到海底45 m深；由于较差的地质条件和相关的风险，经过早期比选在本项目的特定条件下，沉管隧道方案优于盾构隧道方案而成为最终实现的方案。

综合考虑使用沉管隧道为最高效、最可行的方案。隧道设计由33节管节链接而成，其中29个沉管长180m，由8个22.5m长的节段构成，连接两个人工岛的另外4条沉管，头尾长112.5m，由5个节段组成。