Сурамский тоннель был спроектирован для удобного пересечения Сурамского хребта, разделяющего Грузию на Восточную и Западную.
Железная дорога через сам хребет была выстроена еще в 1872 году, но движение по ней было опасным и требовало использования паровозов-толкачей.
Бурение нового тоннеля началось 6 июня 1887 года, а завершилось 12 октября 1888 года, (в 7 часов утра).
Строительный камень для отделки тоннеля добывался на территории всей Грузии — гранит из Гелата (недалеко от города Кутаиси), базальт — из карьера в Боржомском ущелье, песчаник — из Дзегвинского карьера, недалеко от Мцехеты…
Лес для строительства приобретался в Боржоми. Для телеграфного сообщения в тоннеле был проложен 11-ти жильный кабель, из которых 6 жил предназначались для нужд Закавказской железной дороги, а оставшиеся 5 жил переданы в распоряжение почтово-телеграфного округа.
Всего на постройку тоннеля было израсходовано 5,224,996 рублей, что значительно меньше, чем его сметная стоимость (7,258,775 рублей).
Всего при строительстве тоннеля было задействовано около 2,000 человек.
В то время не только на Кавказе, но и вообще в России не было специалистов по строительству в горных условиях — эти работы выполняли специалисты из Германии и Италии.
Остальные мастеровые и рабочие были приглашены из внутренних губерний России, а также из-за рубежа: из Персии, Турции, Греции и Италии.
Торжественное открытие Сурамского тоннеля состоялось 16 сентября 1890 года.