Der Cholfirsttunnel liegt auf der südlichen Rheinseite zwischen der Ausfahrt Flurlingen und der Rheinbrücke. Er besteht aus einer Röhre mit drei Fahrspuren (eine Spur Richtung Deutschland, zwei Spuren Richtung Zürich) und weist eine Längsneigung von zirka 4.8% auf. Zur Erhöhung der Sicherheit wurden verschiedene bauliche Massnahmen vorgenommen:
Sicherheitsstollen
Der Sicherheitsstollen wird über sechs Querverbindungen mit dem bestehenden Tunnel verbunden und ermöglicht im Ereignisfall zu Fuss die Flucht aus dem Tunnel. Der Sicherheitsstollen hat eine Länge von zirka 1’200 Metern. Der Fluchtweg führt über eine der Querverbindungen in den Sicherheitsstollen und von da entweder zum Nordportal des Stollens am Rheinufer oder zum Südportal des Stollens nahe des Sportplatzes Flurlingen. Nach einer umfangreichen Planungsphase lag das Ausführungsprojekt «Sicherheitsstollen Cholfirsttunnel» im Mai/Juni 2015 öffentlich auf. Im September 2020 erfolgte der Baustart des Sicherheitsstollens, der Vortrieb startete im August 2021. Die Inbetriebnahme des Sicherheitsstollens erfolgte Anfang 2026.

Lüftung und Sensorik
Im Sommer 2015 wurden bereits die Lüftung und Sensorik im Tunnelfahrraum ersetzt. Dazu wurden insgesamt 16 neue Strahlventilatoren im Tunnel installiert. Zur Steuerung der Lüftung wurden an der Tunnelwand neue Strömungssensoren und im Tunnelfirst neue Rauchmelder sowie ein Brandmeldekabel eingerichtet. Gleichzeitig wurden im Werkleitungskanal unter der Fahrbahn neue Kabel sowie eine neue Steuerungsanlage für die Lüftung installiert.

Notausgang 7 (NA7)
Der NA7 liegt nördlich der Lahmerstrasse, oberhalb von Flurlingen, und besteht aus einem vertikalen Schacht mit vier Geschossen, drei davon unterirdisch. Im untersten Geschoss verbindet eine kurze Querverbindung den Notausgang mit dem Tunnel. Im 1. Untergeschoss befinden sich technische Betriebsräume für Brandmelde- und Lüftungsanlagen. Der Fluchtweg ins Freie führt über das Erdgeschoss. Der Schacht hat eine Grundfläche von zirka 5 x 9 Metern und eine Höhe von 14.5 Metern. Der Ausgang ins Freie wird mit einer begrünten Dachfläche in die Landschaft integriert. Der NA7 dient ausschliesslich der Personensicherheit im Ereignisfall. Der Baustart erfolgt im Juli 2026, die Bauzeit beträgt rund zwölf Monate.