Der Bibratunnel ist Teil des Bauvorhabens Verkehrsprojekte Deutsche Einheit Nr. 8, der Ausbau-/Neubaustrecke Nürnberg-Erfurt-Leipzig/Halle-Berlin. Mit der Neubaustrecke wurde eine leistungsfähige, umweltfreundliche Bahnverbindung für Personen und Güter hergestellt und die Fahrzeit zwischen München und Berlin auf vier Stunden verringert werden. Durch den Neubau der Strecke Erfurt-Leipzig/Halle wird die bestehende Strecke entlastet und auf dem Abschnitt Erfurt-Halle ist eine Fahrzeit von 31 Minuten vorgesehen.
Die Tunnelröhren wurden als zweischalige Gewölbekonstruktion mit einer Außenschale aus Spritzbeton und einer Innenschale aus Ortbeton gebaut. Der Ausbruch erfolgte bergmännisch in konventioneller Spritzbetonbauweise. Das Auffahren des seicht liegenden Tunnels mit maximal 50 m Überdeckung erforderte eine schonende Vortriebsart. Der Tunnel wurde nicht im kompletten Querschnitt ausgebrochen, sondern mit einem vorauseilenden Kalottenausbruch (obere Ebene) und einem nachfolgenden Strossen- und Sohleausbruch (untere Ebene). Im Bereich der Portale wurden je Tunnelröhre getrennt zika 80 m lange sogenannte Sonic-boom Bauwerke in offener Bauweise errichtet.