新青山トンネル
その矢先、1971年(昭和46年)10月25日、垣内東信号所東側の単線区間にある総谷トンネル(全長356m)内で特急列車同士が衝突するという列車衝突事故(近鉄大阪線列車衝突事故を参照)が発生、計25名(上り列車の運転士も含む)の死者を出す大事故となった。これを契機に輸送力増強と所要時間の短縮、そして抜本的な線路改良による運転保安度の改善を目的に、トンネルの前後区間を含む単線区間の複線化計画を予定より前倒しして工事を実施することとなった。旧線区間は地すべり多発地帯でもあったため、伊賀上津駅から榊原温泉口駅までほぼ全区間複線の新線に切り替えられることになり、当トンネルをはじめとする新トンネル(総谷トンネルも新総谷トンネル(353m)を建設し線路を移設)の完成により、近鉄大阪線は全線複線となった。新線区間は道路とは全て立体交差となり踏切は廃止された。最急33.3‰の勾配が存在するが(新青山トンネル内は22.8‰)、曲線半径は1,000m以上を基本としている。
当トンネルの開通は、この区間における安全かつ高速・大量かつ効率的な旅客輸送を可能とし、乗客の利便性向上や所要時間短縮など多くの恩恵をもたらしている。
トンネル内部は、完全な直線となっており、また西青山駅から東青山駅へ向かって22‰の下り勾配となっているが、途中に東青山変電所があるため、その部分(約80m)は明かり区間となっている(北緯34度40分36.5秒 東経136度18分7.8秒 / 北緯34.676806度 東経136.302167度 / 34.676806; 136.302167 (東青山変電所))。また、東側に隣接する垣内トンネルを含め全長7kmに及ぶロングレールが敷かれている。
架線にはコンパウンドカテナリー式剛体架線を採用しており、トロリ線の断線を防いでいる。この剛体架線は近鉄独自のもので、通常の剛体架線と異なり、たわみに対応できるため高速走行も可能となっており、上り勾配方向(大阪・京都行き)の一部の特急列車で130km/h運転も実施されている(伊勢・名古屋方向へ向かう列車は下り勾配による制動距離の関係で特急列車は105km/h、快速急行以下の列車は95km/hに制限されている)。また、新青山トンネル以外の大阪線のトンネルでもこの方式の架線が広く採用されている。なお、通常の架線との切り替え地点は架線柱の間隔が短くなっているのが特徴である。