JR北海道津軽海峡線に存在する1985年に貫通、1988年に営業開始した海底トンネルである。現在でも日本で一番長いトンネルである。
開業当時は世界一の長さを持つ交通用トンネルであったが、英仏海峡トンネル(ユーロトンネル)に鉄道トンネル海底部分の世界一(海底部37.9km 全長50.5km)を奪われ、現在では全長が世界一である。(全長53.85 km 海底部23.3 km)
寝台特急のカシオペア、トワイライトエクスプレス、北斗星や夜行急行はまなすが走るなど、もはや日本でも数少なくなった夜行客車列車が今でも多く走行している。長大故、青函トンネルを通行する車両に関しては規制が厳しいものとなっている（非常用のディーゼル機関車を除き、ディーゼル車両は自力での走行は不可能であり、電気機関車に牽引して走行する）。また踏切などの障害物が無いため、トンネル内の最高速度も140キロと他の在来線を上回っていた。
現在このトンネルを走行する普通列車は存在せず、昼間は特急「白鳥/スーパー白鳥」がメインの移動手段となるため、木古内～蟹田駅間では普通乗車券（青春18きっぷなど含む）のみの乗車も認められる。
建設当時、既に東京－北海道圏の移動は航空機が中心となっており、存在意義について明らかに無用であるとの声もあったが、旅客はともかく貨物輸送については航空便や船便より天候に左右されにくいこともあって北海道と本州を結ぶ重要な輸送手段となっている（現在でも旅客列車より本数が多い）。
トンネル自体は新幹線規格で建設されており、現在、北海道新幹線の建設が急ピッチで進められており、開業後の動向が注目されている（夜行、貨物列車の扱いなど）。
