大秦岭隧道位于西安市户县涝峪乡和安康市宁陕县新场乡，以秦岭东梁山岭脊为界。隧道范围平均海拔1300-2638米，为全线海拔最高的隧道。全长14.84公里，是全线第二长隧道，是西成客专的重点控制性工程，全线6座I级风险隧道之一。该隧道于2013年2月16日开始施工，至2016年9月12日贯通，施工历时1304天。隧道穿越地段位于秦岭褶皱带，地质构造极其复杂，变形强烈，地下水极为丰富，属高风险隧道。大秦岭隧道是西成高铁秦岭区段建设最关键的重点、难点控制性工程，通过黄河与长江两大水系分水岭的秦岭主脉，隧道线路坡度位列全国高铁之最，海拔为西成高铁最高，是西成高铁唯一一座穿越秦岭山主脉的隧道。