מנהרה 3 היא השלישית מתוך חמש מנהרות במסילת ירושלים גנות, והשנייה בקטע ג' של הפרויקט. פתחה האחד של המנהרה סמוך לשער הגיא ופתחה השני ממזרח ליישוב מבשרת ציון. כרייתה נעשתה באמצעות שתי מכונות TBM שיוצרו בגרמניה לצורך הפרויקט ומשאירות אחריהן מנהרה מדופנת בקוטר 10 מטר. הכרייה נעשתה במקביל, מכיוון תל אביב לכיוון ירושלים. קטע של מעל 800 מטר נחפר בכל אחת מצמד המנהרות מהכיוון הנגדי בשיטת הכרייה הקונבנציונלית (NATM) ובסופו הוקם אולם חילוץ (chamber) לטובת פירוק מכונות הכרייה שבאו מצפון. ב-25 באוגוסט 2014 הושלמה כריית המנהרה הצפונית[1], בתום 22 חודשי עבודה, וכריית המנהרה הדרומית הושלמה ב-6 באוקטובר אותה שנה[2][3].
הקבלן המבצע היה שפיר הנדסה בשיתוף עם חברת Pizzarotti האיטלקית. העפר שהוצא מהמנהרות מוסע על גבי מסוע ארוך עד למתחם התפעול שהוקצה לפרויקט בסמוך לכביש 1 במחלף שער הגיא, וחלק ממנו שימש להרחבת הכביש.
בתאונת עבודה שהתרחשה במנהרה באוגוסט 2013, מצא את מותו מהנדס כרייה של שפיר הנדסה, יוסי אייבינדר.[4]
