山手トンネル
2016年4月6日 - 外回り西池袋出口付近で、軽自動車がエンジントラブルにより出火。トンネル内に煙が充満し、後続車両の運転手らが避難通路を利用して地上に避難する騒ぎとなった。なお消火、換気が速やかに行われ、出火から2時間半後には通行止めは解除されている。
2018年1月22日 - 東京都区部を襲った平成30年豪雪の中、外回り西新宿ジャンクションの上り坂(勾配8%)でタイヤチェーンを装着していたトレーラーが動けなくなり、10時間以上にわたる大渋滞が発生。信号による山手トンネル流入抑止を行わなかったため、多くの車両がトンネル内で立往生し、乗員の一部は避難通路と避難階段を使い、地上へ避難した。翌23日、石井啓一国土交通大臣は、閣議後の記者会見の中で他の首都高速道路で起きた滞留事故の検証や対応に言及し、首都高速道路株式会社の宮田年耕社長が謝罪する事態となった。
2019年12月8日 - 朝7時30分頃、西新宿換気所から黒煙が上がった。原因は換気所の装置からの出火であった。
路側帯側に100m間隔で非常電話が設置され、管制室と連絡を取ることが出来る。また、100m間隔で監視カメラが設置され、管制室で常時トンネル内の状況を把握している。