Die DB AG plante im Zuge des Ausbaus der DB-Strecke 3010 Koblenz HBF – Perl die Erneuerung des elektrifizierten, zweigleisigen Petersberg Tunnels der 1879 in Betrieb ging und nicht mehr den modernen Anforderungen entsprach.
Der Abbruch des alten Tunnels und der Tunnelneubau wurden nach der „Tunnel-im-Tunnel-Methode“ bei laufen-dem Bahnbetrieb durchgeführt und gelten als Pilotprojekt da die Bauarbeiten trotz der stromführenden Oberleitungsanlagen problemlos durchgeführt wurden.
Der Tunnelabschnitt liegt in D-Rheinland Pfalz in der Gemeinde D-Neef, zwischen Trier und Koblenz.

Der Tunnel Petersberg liegt auf seiner gesamten Länge in Gesteinsformationen des Tonschiefers mit Wechselfolge von Schluffsteinen mit quarzitischen Sandsteinen.
Das bestehende Gewölbe ist mit Schiefer und Kalkbruchsteinen ausgekleidet.
Der Tunnel hat eine maximale Überdeckung von bis zu 95 m, dies ungefähr in der Tunnelmitte.