海底隧道的施工方法有兩種：一種是在海底的地下，採用鑽機在海床上鑽洞；另一種是沉埋管道，將預先制好的鋼筋水泥管道敷設於海底地面上，並用特製的鋼架將其固定在海床上。

目前，世界上已建成的最長海底隧道為日本的青函隧道，總長53.85千米，其中23千米在海底。該隧道工程採用巨型挖掘機從海峽兩岸同時並進，開鑿直徑4米的窟窿，日進尺2米；每推進30厘米，周框立即裝上拱型鋼架，注進水泥、骨性鉀、硅石混合漿，3分鐘凝固後鋪上鋼筋水泥板。

連接英國與歐洲大陸的英吉利海峽海底隧道，全長53千米，其中38千米在海底40米深的岩層中穿行。該項工程由英法兩國同時從兩岸開挖，採用激光導向，整個工程完全採用流水作業方式，挖下岩土由傳送帶運走，邊挖掘邊加固，隧道的主骨架用拱石築成，鋼筋混凝土拱圈和壁板借助絞合架就位，電纜、通風管道等隨著主體管道的向前延伸而同時延伸。整個工程耗資170億美元。

海底管道採用厚壁的鋼管，外面加防腐層，再做上一層“混凝土連續覆蓋層”，厚度一般50毫米～100毫米。在淺海受到波浪影響的地段，要挖溝，將管道掩埋在土裡。開挖管溝必須在水下直接作業。挖溝的方法一般有機械拉槽、用高壓水噴射等。

海底管道的鋪設主要由鋪管船完成。對於小管線，可以把管子焊成長條、盤成大圈，像電纜繞在圓盤上一樣。鋪管船艉部有一個託著管道的架子——鋪管架，船行駛時，大圈轉動，管道可以順勢鋪到海底管溝裡。大管道要預先焊成長段，一節一節向下送。

深水區挖溝特別困難，管道可以直接放在海底，上邊用石頭或混凝土塊堆到管道上，形成一個堅固的堤，壓著管道以防被水衝跑。也可以利用海底的水流，方法是在管道上做一道形似魚脊的柵，水一衝管道就向下沉，讓管道自動沉到土中。有時海底深水特別平靜，水基本不流動，管道加上配重可以直接放到海底，不用埋起來。

現在鋪設海底管道的技術越來越高，鋪設深度越來越深。比如突尼西亞至意大利的海底管道，海水最深達到608米，在遇到海山時，直接打一個隧道。英國北海油田的海底管道，水深達到1000多米。中國也建設了長距離輸氣管道，從海南島南部海中直接穿過南中國海到香港，長度778公里。

海底管道的施工已發展了多種方法，每種鋪管方法都有其適應特殊條件的能力。在登陸段淺水區的施工與深水段的施工也不相同。無論採用何種方法，要完成的基本任務是：焊接連接管段；檢查接口；對現場焊接接口進行塗敷，包紮防護層；在不損傷管子的情況下把管道鋪設至海底。

海底管線常用鋪設方法主要有兩種：一種是拖管法，一種是鋪管船法。拖管法一般適應海管登陸或下海段、灘海及極淺海域或短距離的海管海上鋪設。鋪管船法是採用專用的鋪管作業船，且需要有一整套施T機具和船舶與之相配合，一般適用於長距離水深能滿足鋪管船吃水要求的海管海上鋪設。