La traversée souterraine de Marseille (hors gare souterraine de Marseille St Charles) est composée de 2 tunnels bitubes :

• Le tunnel nord, d’environ 4 800 mètres de longueur, sera réalisé depuis la ligne Paris-Lyon-Marseille (PLM) dans le secteur de La Delorme jusqu’à la gare Saint-Charles. 
• Le tunnel est, d’environ 3 100 mètres de longueur, sera réalisé depuis la ligne Marseille – Vintimille dans le secteur de La Parette jusqu’à la gare Saint-Charles. 

Soit près de 8 km de tunnels au cœur de Marseille.

Deux ouvrages de jonctions relieront la gare souterraine et les tunnels, pour passer de 2 voies (tunnels) à 4 voies (gare souterraine).

Les tunnels sont équipés de systèmes de désenfumage en cas d’incendie (ventilateurs longitudinaux) et communiquent entre eux par des rameaux tous les 500 m pour garantir la mise en sécurité des voyageurs dans un tube isolé hors sinistre.

L'opération de l'entrée nord du tunnel à la Delorme prévoit le raccordement de la traversée souterraine à la ligne Paris-Lyon-Marseille. L'entrée de la tête de tunnel est située dans le quartier de la Delorme, au droit d'habitats collectifs (résidence Bassens II). L'oépration comprend la démolition et la conscrution d'ouvrages d'art (ponts-route, ponts-rail, passage souterrains et passerelles. Cette opération nécessitera le déplacement de la résidence de Bassens II. Les modalités de relogement des habitants de la résidence Bassens II seront à convenir ultérieurement avec le bailleur CDC Habitat social et la Métropole Aix-Marseille Provence, en étroite relation avec la Ville de Marseille et la mairie de secteur. Le Comité de Pilotage du projet a pris des engagements forts pour un relogement qualitatif des habitants.

L’opération de l’entrée est du tunnel à La Parette prévoit le raccordement de la traversée souterraine à la ligne Marseille Vintimille. L’opération comprend la démolition, l’élargissement et la construction d’ouvrages d’art.