日由新鸿基地产、中国银行（香港）、华润集团及香港中旅集团所组成的三号干线（郊野公园段）有限公司动工兴建（现今全数是由新鸿基地产持有），并以「建造、营运、移交」方式获批专营权30年至2025年。隧道于1998年5月25日正式通车，以配合当时位于赤鱲角的香港国际机场启用，其总工程建造成本为港币72.55亿元。大榄隧道的设计交通流量为每日140,000架次。而于2012年，平均每日行车量达56,811架次。根据运输署纪录，大榄隧道2010年每百万车辆行驶公里意外率为0.12。
排位分佈