义车站（苗栗县三义乡）与泰安车站（台中市后里区）之间，为台中线最长的隧道，也是目前台铁第三长隧道，仅次于北回线的新观音隧道和南回线的中央隧道，全长7,728公尺。于1998年完工通车。此隧道为山线双轨工程中，为了改善后里至三义间的15公里单线区间及陡坡而新建的隧道，北口位于三义站南侧，南口邻接鲤鱼潭拱桥。隧道按照台铁电气化标准的净空兴建，可容许列车以时速130公里通过。