Железнодорожное движение по новому Новороссийскому тоннелю было открыто 18 мая 2009 года. Новороссийские железнодорожные тоннели расположены в Краснодарском крае на линии Крымская - Новороссийск, в месте пересечения железнодорожной линией Главного Кавказского хребта. Включают в себя 2 тоннеля: Большой - две параллельные однопутные нитки длиной 1 637 метров и 1 674 метров, и Малый - одна двухпутная нитка длиной 525 метров, расположенные почти подряд между станциями Тоннельная, Убых и Гайдук.

Ранее, Большой и Малый тоннели, длиной 1 590 метров и 360 метров соответственно, были построены в 1888 году в связи с прокладкой железной дороги к Новороссийскому порту. Являются старейшими на Северо-Кавказской железной дороге. Ветка железной дороги первоначально строилась однопутной, но тоннели проектировались уже с учетом двухпутного движения.

Строительство велось взрывным методом одновременно с двух порталов. При отделке использовался кирпич и камень с окрестных месторождений. Постройка тоннелей велась силами заключенных, живших в поселке Верхнебаканский. Торжественное открытие ветки состоялось 25 июня 1888 года в Новороссийске в присутствии министра путей сообщения Константина Посьета.

В ходе Великой Отечественной войны тоннели дважды разрушались: сначала советскими войсками при отступлении, при гитлеровской оккупации были восстановлены силами пленных советских граждан, а затем уже немцами - также при отступлении. Повторное восстановление тоннеля вели немецкие военнопленные.

К началу XXI века Новороссийские тоннели в связи с ростом грузооборота Новороссийского порта стали одним из самых напряженных и критических участков Северо-Кавказской железной дороги. За прошедшее время тоннели сильно обветшали, местами кирпичная и каменная кладка разрушилась. Скорость поездов в тоннеле не превышала 30 км/ч. В связи с этим в 2003 году было принято решение о строительстве параллельно существующим новых тоннелей.

Реконструкция Новороссийских тоннелей началась в 2005 году. Сначала был проложен новый однопутный тоннель длиной 1 627 метров рядом со старым двухпутным Большим Новороссийским тоннелем. Расходы на его строительство составили 4,2 миллиарда рублей. По новому тоннелю движение было открыто 18 мая 2009 года, а старый тоннель был закрыт на реконструкцию.

За два года строители изменили габариты старого тоннеля в соответствии с современными требованиями, удлинили его до 1 674 метров, оставив один путь вместо двух. Движение по старому Большому Новороссийскому тоннелю было открыто 3 июня 2011 года.

Реконструкция Малого Новороссийского тоннеля началась в 2007 году. Рядом со старым тоннелем строители проложили новый двухпутный длиной 525 метров, движение по которому было открыто в мае 2010 года. Старый Малый Новороссийский тоннель оказался непригодным для эксплуатации и его законсервировали зимой 2010 года.