咸豐10年（1860年）清廷與外國簽訂北京條約，台灣的滬尾、雞籠、打狗、安平港陸續開放通商，清廷逐漸改變其治台政策。光緒11年（1885年）台灣建省，劉銘傳被拔擢為首任台灣巡撫，展開積極經營。光緒13年（1887年）4月28日，劉銘傳奏准建造鐵路，於台北府城東北側三板橋設立「全台鐵路商務總局」。由記名提督 劉朝幹擔任總辦人，總工程師為英國人 馬禮遜（H.C. Mathesthon）、瓦特遜（W. Watson）、密轍爾（H. Hitchel），鐵路工程設計者為畢嘉（Becker）。經過三個多月的積極準備後，光緒14年（1888年）春，台北府至基隆段首先開工，並在獅球嶺開通隧道，光緒16年（1890年）8月竣工。 日本治台後，曾利用鐵路進行物資輸送，不久，總督府為了改善舊有鐵道急速爬坡及轉彎之缺點，進行全線路線之規劃。獅球嶺隧道亦為需要改線部份，新線的竹仔寮隧道於明治29年（1896年）5月動工，明治31年（1898年）2月竣工，竹仔寮隧道完成後，獅球嶺隧道同時停用。 民國74年（1985年）經內政部公告指定「獅球嶺隧道」為台閩地區第三級古蹟。民國99年（2010年）經基隆市文資審議會決議更名為「劉銘傳隧道」重新公告。