Tyholttunnelen er en tunnel som ligger i Trondheim. Den ble åpnet i 1991 og er en del av byens veinett. Tunnelen har en lengde på omtrent 1,3 kilometer og forbinder områdene Tyholt og Midtbyen, noe som bidrar til å lette trafikken i sentrum.
Tunnelen er konstruert for biltrafikk og har to kjørefelt. Den er en viktig del av infrastrukturen i Trondheim, da den gir en effektiv forbindelse mellom ulike deler av byen. Tyholttunnelen er også kjent for sin spesielle beliggenhet, da den går under Tyholtfjellet, noe som gjør den til en unik del av byens landskap.