Oslotunnelen er ein 3632 meter lang dobbeltspora, elektrifisert jarnbanetunnel mellom Oslo Sentralstasjon og Skøyen stasjon i Oslo som knyter Drammensbanen til sentralstasjonen. Drammensbanen hadde opphavleg endestasjon i nærleiken av Oslo rådhus og Aker brygge, Vestbanestasjonen, der stasjonsbygningen no er ombygd til Nobels Fredssenter.

Inngangar frå Ruseløkkvegen i Vika til Nationaltheatret jarnbanestasjon i Oslotunnelen.

Tidlegare, i perioden 1990 – 1998, var «Oslotunnelen» òg namnet på motorvegtunnelen under byen mellom Hamnelageret i Bjørvika og Filipstad ved Frognerkilen. Men denne tunnelen fekk seinare namnet Festningstunnelen, og til sist namnet Operatunnelen etter å ha vorte forlengd i ein prefabrikert senketunnel under Bjørvika, forbi Operahuset i Oslo.

Jarnbanetunnelen Oslotunnelen vart opna for trafikk i 1980. Tunnelen skulle gje plass til to stasjonar for persontrafikken, den eine på Elisenberg (Frogner), den andre i Vika, i samband med Nationaltheatret stasjon på tunnelbanen i Oslo. Men berre Nationaltheatret stasjon vart bygd, Elisenberg stasjon ligg framleis som eit råbygg som truleg aldri vil vert teke i bruk.

Nationaltheatret stasjon, som ligg med ekspedisjonslokale dels under jorda, dels med fasade mot gata Ruseløkkvegen i Vika, vart opphavleg bygd som ein perrong mellom dei to spora i tunnelen, som ligg under ekspedisjonslokala, men utvida i 1999 til to perrongar med to spor kvar i kvar sin tunnel. Stasjonen er den nest største persontogstasjonen i Noreg (nest etter Oslo sentralstasjon), rekna etter talet på passasjerar.

Mellom Nationaltheatret stasjon og den vesle høgda som Stortinget ligg på, har Oslotunnelen sams trasé med tunnelbanen. På grunn av djupe og ustabile lausmasser måtte båe banane leggjast i kulvert, det vil seie i ein tunnel som vart laga ved å grave ned frå terrengoverflata. Her vart det støypt ein betongkulvert i to høgder, med jarnbanen i fyrste høgda og tunnelbanen i øvste høgda.

Oslotunnelen vert nytta av både persontog og godstog. Det går om lag 600 tog i døgeret gjennom tunnelen, som har nådd kapasitetsgrensa.