1. 隧道长距离化
以往隧道长度经常成为隧道修建的最大难题。国际上已修建成功的英法海峡盾构隧道长度达49.2km，是目前已建成最长的盾构隧道，这说明长度不再是成为盾构隧道修建的制约因素。而国内目前最长的盾构隧道为广深港狮子洋隧道，长度仅9.34km，尚存在一定差距，但我们也初步掌握了长距离盾构隧道设计的关键技术，随着盾构隧道设计技术的日益成熟以及盾构装备技术的日趋完善，未来盾构隧道的长度将进一步增加，更多的长大隧道将不断涌现出来。
2. 盾构机超大直径化
自20 世纪90 年代以来，世界上修建的超大直径盾构隧道越来越多，世界上已建成最大直径的盾构隧道为美国西雅图SR99 项目隧道开挖直径达17.45m，隧道内径为15.85m、外径为17.00m。我国建成通车的武汉长江公铁隧道开挖直径为15.76m，隧道外径为15.2m，为目前世界第二大直径盾构隧道。刚掘进完成的香港屯门—赤鱲角的连接线隧道工程使用了一台直径达17.6 m 的盾构机，已经跃居为直径世界第一的盾构隧道；正在进行盾构施工准备的武汉和平大道南延线工程的黄鹤楼隧道，其开挖直径将达到16.03m，隧道外径也将达到15.4m。隧道直径的加大，可以更为有效地利用隧道断面，集约利用线路资源，为隧道工程的推广应用创造有利条件。
3. 大埋深、高水压化
随着城市浅层地下空间逐渐开发完善，特别是沿海发达地区，地下30m 以内的地下空间利用已日趋饱和，城市的立体发展将逐渐向更深的地下发展。如美国明尼苏达大学艺术与矿物工程系馆的地下建筑物多达7 层，加拿大温哥华修建的地下车库多达14 层。深层的地下开发必然带来交通、市政管线、污水和垃圾处理等配套基础设施的进一步深化，相应盾构设备和施工技术也要进一步适应大埋深、高地压地下施工的需求。
此外，大型跨江跨海隧道的兴建也进一步将盾构隧道的埋深加大，目前，已建成的英法海峡隧道位于海平面以下100m，国内佛莞城际铁路狮子洋隧道最低深度位于水面以下78m，淮南—南京—上海1000kV 交流特高压输变电工程苏通GIL 综合管廊工程隧道最低点已达到水平面以下80m。盾构隧道克服大埋深、高水压能力已经显著提高，为今后更大水深条件下修建隧道奠定了坚实基础。
4. 地质条件复杂化
早期的盾构隧道主要应用于单一的软弱地层，后来由于刀具刀盘和机械设备功率的不断提升，盾构隧道已可以应用于一般的软岩和复合地层。此后，随着众多辅助工法和设备技术的提升，盾构法适用的地质范围越来越广，目前已有很多大直径盾构隧道穿越各种复杂地质，包括极软弱淤泥层、卵石地层、含有毒有害气体层、土岩复合地层、断层、岩溶区、高烈度地震区等。随着盾构设备对地质适应性的增强，以及双模盾构机的普及使用，盾构法隧道可以突破越来越多的地质禁区，大幅度拓展盾构隧道的应用范围。
5. 隧道多功能化
与盾构隧道大直径化相对应的是，盾构隧道由以往单一交通功能向多功能方向发展。如武汉长江公铁隧道为城市隧道与地铁合建的盾构隧道，单一道路交通转为道路与地铁的混合交通；神华神东补连塔煤矿斜井工程中，将盾构隧道作为煤矿运输通道；广东惠州太平岭核电厂工程中，采用盾构隧道修建了引水和排水隧洞。上述隧道的成功实施，标志着盾构隧道的应用已经由市政综合管廊、交通领域向煤矿、核电、输电、供排水、油气输送等多个领域扩展，盾构隧道的功能也将越来越多。
6. 盾构隧道断面布置多样化
盾构隧道大直径化所带来的另一个创新，是隧道断面布置的多样化。盾构隧道由以往单一的单层结构向双层结构发展，可以减少土地占用，也便于两岸通道资源的利用。如武汉长江公铁隧道、扬州瘦西湖隧道、美国西雅图SR99 隧道等众多大直径、超大直径盾构隧道均采用了多层结构布置，而珠海马骝洲隧道则将高压电缆廊道与交通隧道进行合设，未来随着盾构直径的增加，盾构隧道内部结构的布置和分割也将存在更多可能性，同一条盾构隧道内的布置将更为复杂和多样化。
7. 施工装备多模化、智能化
为适应地质条件的复杂化，盾构设备由以往单一功能的土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等向双模式盾构机发展。此外，在采用常压换刀技术降低施工风险方面也取得了突破。如南京长江隧道在施工过程中，国内首次在不稳定地层中采用了不开仓常压换刀技术来克服圆砾、卵石地层中的刀具更换难题，此后该技术又在武汉纬三路长江隧道、武汉地铁8号线过江段、佛莞城际新狮子洋隧道、汕头苏埃通道等多条隧道中得到了应用并取得了良好的效果。不断创新的施工装备水平，为盾构隧道的设计应用提供有力保障。
盾构隧道的技术进步还体现在与各种隧道工法、各种土木工程技术之间的相互借鉴和交叉利用。如将山岭隧道中常用的超前地质预报技术、超前注浆技术及预裂爆破技术应用于盾构隧道，将复合地基技术应用于盾构隧道，将纤维材料应用于隧道管片衬砌，在同一座隧道中采用多种工法修建等，均体现了大土木、大岩土的特点，这些工程技术的交叉组合也将不断推进盾构隧道技术的进步。
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