乌鞘岭隧道全长20.05公里。其位于兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，设计为两座单线隧道。乌鞘岭隧道地层岩性复杂，沉积岩、火成岩、变质岩三大岩类均有，且以沉积岩为主，其分布主要受区域断裂构造控制。区内出露地层主要有第四系、第三系、白垩系及三叠系沉积岩、志留系、奥陶系变质岩，并伴有加里东晚期闪长岩侵入体。隧道横穿祁连褶皱系的北祁连伏地褶皱带和走廊过渡带两个次级构造单元，褶皱及断裂构造发育。