Der Tunnel Rastatt liegt innerhalb des Planfeststellungsabschnittes PfA 1.2 „Ötigheim – Rastatt“ der Ausbaustrecke Karlsruhe – Basel und stellt das charakterisierende Ingenieurbauwerk für diesen Abschnitt dar.

Die Trasse des Trog- und Tunnelbauwerkes verläuft in einer leichten S-Kurve annähernd von Nordosten nach Südwesten. Das gesamte Bauwerk besteht aus den nördlichen und südlichen Trogabschnitten sowie Tunnelstrecken in offener und bergmännischer Bauweise.

Das Bauwerk beginnt im Norden mit einem Trogabschnitt von ca. 800 m Länge. Danach verläuft die Strecke in Tunnellage, zunächst unter als schutzbedürftige eingestuften Landschaftsflächen, diversen Straßen und anschließend unter zahlreichen Gebäuden, drei Bahnstrecken und dem Fluss Murg. Im Bereich Niederbühl endet der Tunnel, so dass sich eine Tunnelgesamtlänge von 4.270 m ergibt. Daran anschließend erfolgt die Streckenführung über eine Länge von ca. 895 m wieder innerhalb eines Trogbauwerkes.

Das Tunnelbauwerk besteht aus zwei eingleisigen Röhren die einen lichten Durchmesser von 9,60 m aufweisen. Die vorhandenen Überdeckungen betragen zwischen 3,0 und 19,5 m.

Aufgrund der geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse kommt über weite Strecken nur ein maschineller Tunnelvortrieb mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust in Frage.

Südlich von Rastatt wird im Bereich Niederbühl die bestehende Rheintalbahn auf einer Strecke von ca. 230 m in Spritzbetonbauweise im Schutze einer ringförmigen Vereisung unterfahren.