隧道与其它隧道相比，安全性特高。
如果发生意外，市民可通过逃生滑梯来到隧道路面下的通道。隧道每隔80米在一侧路面上都有一个大盖子，市民只要按一下开关，这个盖子就会弹开，然后市民可顺着逃生滑梯来到路面下的通道。这个设计主要是考虑到隧道内发生火灾并产生大量烟雾时逃生所用。另外，隧道内还将安装水喷雾头、加强照明灯、车道信号灯、扬声器、监控摄像机、防冲击侧石、路边沟、电缆通道、安全通道等共23种设置，可充分保证行车安全。
号称中国"水下施工第一难"的南京长江隧道左线隧道冲出江心洲洞口，意味着这条长达三千多米的长江隧道正式贯通。该隧道开挖直径近十五米，是世界上最大直径的盾构隧道。
南京长江隧道利用了江心洲，南北掘进的隧道都要在这个小岛上出洞，减少了整个隧道在水下的长度。
南京长江隧道要在深达六十五米的水下穿越长江，隧道每平方厘米所承受的水压高达六点五公斤，是迄今长江流域工程技术难度最大、地质条件最复杂、难题和挑战最多的世界级越江隧道工程。施工中击穿冒顶、江底沉降、透水坍塌等风险巨大，前所未有。左线贯通标志着南京长江隧道工程面临的世界级技术难题成功破解，也标志着中国在特殊不良水文地质条件下越江隧道技术取得重大突破。
据介绍，南京长江隧道施工采用了两台世界上最先进的泥水平衡盾构机掘进，开挖直径相当于五层楼高，是世界上最大直径的盾构隧道 。
中国在长江上已经建成和正在修建的大桥有六十多座，而建成过江隧道的城市只有中游的武汉，在建的仅有南京和长江入海口的崇明岛。
南京长江隧道工程面临着诸多世界级技术难题和挑战，可以概括为六个方面。
一是"大"，南京长江隧道使用的盾构直径超大，开挖直径达到14.96m，是世界上最大的泥水平衡盾构机之一，盾构机尺寸的增大使施工难度和风险呈几何级增长;
二是"高"，施工中承受的水土压力达到6.5kg/cm2，(即相当于65m水头压力)，居当前超大直径盾构水下隧道项目之首;
三是"深"，隧道最深度处到江底60米处，地层透水性极强，所有水头压力均直接作用在隧道上，江底掘进风险巨大;
四是"薄"，江底盾构覆土厚度超浅，江中长150m的冲槽地段，隧道上方覆土厚度不足1倍洞径(约10.79m，仅为开挖直径的0.72倍)，且地质为粉细沙层，施工坍塌冒顶风险极大;盾构机始发和接收超浅埋，隧道洞口段上方覆土厚度仅5.5m(约0.37倍开挖直径)，在同类隧道中埋深最浅，对盾构开挖时开挖面稳定和地层沉降控制的技术要求极高;
五是"长"，盾构水下一次掘进距离长，地质条件复杂，在掘进过程中刀具更换极为困难，两条双向六车道的3020m的盾构段隧道掘进需一气呵成，对刀具保护要求极高。南京长江隧道三公里的地质对刀具的磨损相当于地铁盾构掘进17公里，而通过江中石英含量高的砂砾层对刀具的磨损相当于同类盾构机在软土地层掘进30公里;
六是"险"，在设计方面，超大直径水下盾构隧道的设计理论和经验在国内几乎是空白，国外经验也不足。施工方面，地质条件异常复杂，隧道在江底穿越淤泥、粉细沙、砾砂、卵石和风化岩层，透水系数是粘土层的千倍以上，且松散容易坍塌，高透水、高水压的各项指标均达到或超过世界同类工程的风险防范极限。
