Der Bibratunnel liegt zwischen der 248 Meter langen Saubachtalbrücke und der Unstruttalbrücke (2.668 Meter Länge, 50 Meter Höhe) bei Karsdorf.
Die Saubachtalbrücke diente dabei in Richtung Süden als Baustraße zwischen dem Finne- und dem Bibratunnel. Der 6.466 Meter lange Bibratunnel wurde wie alle Tunnel der Neubaustrecke als Doppelröhrentunnel gebaut. Der Abstand zwischen den Achsen der zwei eingleisigen Röhren beträgt etwa 20 bis 25 Meter.
Außerdem entstanden im Bauabschnitt diverse Erdbauwerke mit Entwässerung und Regenrückhaltebecken sowie eine Straßenüberführung über dem Geländeeinschnitt vor dem Ostportal. Der Einbau der Überschussmassen erfolgte durch eine Gelände modellierung unmittelbar am Ostportal, also ohne lange Transportwege.