分水關隧道是橫（峰）南（平）鐵路穿越武夷山脈的長大越嶺隧道，全長7252米。隧道進出口既緊鄰車站，又處于武夷山旅游區，洞門都進行了美化設計及坡面綠化，為旅游區提供一個可供參觀的景點。

隧道穿過花崗巖地層的不同風化帶，并與6條巖脈和5條大小不等的斷層相交。進口端Ⅱ類圍巖段穿過泥石流溝底，地下水較發育，對混凝土具有弱至中等溶出和弱酸性侵蝕，工程地質條件復雜。隧道設計長度7252米，近期內燃牽引，遠期電氣化。隧道施工支護用噴錨技術，永久支護為混凝土整體式襯砌。洞內軌道為次重型，按預留重型設計，洞內鋪設混凝土寬枕道床，設雙側水溝，雙側電纜槽。建筑材料為防水混凝土。運營通風風道設于進口端線路前進方向左側，風道長度46米。根據列車在洞內運行時速(上坡)22公里，允許通風時間8.85分鐘等要求，分別作了有簾幕洞口風道吹入式(列車出洞關簾幕吹風、車尾進洞關簾幕提前吹風)通風方案，無簾幕洞口風道吹入式(列車車尾出洞開風機吹風、列車進洞順列車提前吹風)通風方案以及射流縱向式全射流縱向通風、全射流提前通風、射流加洞口風道式通風方案。該通風方案的技術可行性、獨特性、先進性和經濟安全以及兩步到位、分期實施的措施合理。是對7公里以上長隧道(不設簾幕)運營通風的新償試和探索， 在我國尚屬首次，為今后7公里以上鐵路長大隧道運營通風提供了理論與實踐經驗。隧道1993年開工建設，1996年建成。