อุโมงค์ผาเสด็จ มีความยาวทั้งสิ้น 5.2 กิโลเมตร เป็นอุโมงค์รถไฟที่มีความยาวที่สุดในประเทศไทย
อุโมงค์ผาเสด็จ เป็นอุโมงค์รถไฟแบบอุโมงค์คู่ ทางเดี่ยว มีความกว้าง 7.50 เมตร สูง 7.00 เมตร ตั้งอยู่ระหว่างอำเภอมวกเหล็กและอำเภอแก่งคอย จังหวัดสระบุรี มีความยาวทั้งสิ้น 5.2 กิโลเมตร นับเป็นอุโมงค์รถไฟยาวที่สุดในประเทศไทย ตั้งอยู่ระหว่างสถานีรถไฟมาบกะเบา และสถานีรถไฟหินลับ
ภายในอุโมงค์ผาเสด็จ มีระบบความปลอดภัยที่ครบครัน ทั้งระบบระบายอากาศภายในอุโมงค์ ระบบแจ้งเตือนไฟไหม้ ระบบดับเพลิง ระบบกล้องโทรทัศน์วงจรปิด (cctv) ระบบจ่ายไฟฟ้ากำลังสำรอง ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง ระบบตรวจจับผู้บุกรุกเข้ามาในอุโมงค์ ระบบตรวจจับก๊าซออกซิเจน (ไม่น้อยกว่า 18%) ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ (ไม่เกิน 70 ppm) และก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซต์ (ไม่เกิน 0.2 ppm) โดยหากตรวจพบค่าใดค่าหนึ่งไม่อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด ระบบระบายอากาศจะทำงานโดยอัตโนมัติ มีระบบโทรศัพท์ฉุกเฉิน ระบบ SCADA และระบบตรวจจับความร้อนโดยใช้ fiber optic อีกด้วย
อุโมค์ผาเสด็จเริ่มต้นก่อสร้างตามสัญญาในวันที่ 1 กรกฎาคม 2561 เริ่มต้นขุดเจาะอุโมงค์ในเดือนพฤศจิกายน 2561 และสามารถขุดเจาะก่อสร้างมาบรรจบกันและระเบิดหินทะลุหากันทั้งหมด (Tunnel Breakthrough) ในวันที่ 15 มิถุนายน 2564 ซึ่งขณะนั้นมีการเรียกขานชื่อว่าอุโมงค์หินลับ หรืออุโมงค์มาบกะเบา เนื่องจากยังไม่มีการกำหนดชื่ออย่างเป็นทางการ และก่อสร้างเสร็จในเดือนกันยายน 2565
อุโมงค์ผาเสด็จ ได้รับมติจากการรถไฟแห่งประเทศไทยและหน่วยงานที่เกี่ยวข้องให้เปิดใช้บริการตั้งแต่วันที่ 28 กรกฎาคม 2567 แต่ประสบปัญหาฝุ่นภายในอุโมงค์ตั้งแต่วันแรกที่เปิดให้บริการ โดยการรถไฟฯ ชี้แจงว่าเป็นฝุ่นค้างสะสมอยู่ในอุโมงค์ ซึ่งมีกระแสลมพัดเข้ามาสะสมภายหลังจากการก่อสร้างเสร็จแล้ว ซึ่งแม้ก่อนเปิดให้บริการ ผู้รับจ้างจะใช้พัดลมเป่าอัดอากาศเพื่อไล่ฝุ่น แต่ก็ยังมีฝุ่นเข้ามาสะสมอยู่ จึงประสานให้บริษัทผู้รับจ้างดำเนินการใช้น้ำฉีดล้างทำความสะอาดหนัก และใช้พัดลมเป่าอัดอากาศเพื่อไล่ฝุ่นออกให้หมด ซึ่งจะใช้ระยะเวลาดำเนินการ 14 วัน เพื่อให้สามารถกลับมาเปิดใช้บริการเส้นทางในอุโมงค์ได้อีกครั้ง ในวันที่ 12 สิงหาคม 2567