地下工程在规划、设计、施工、竣工及经营管理各阶段所进行的测量工作，包括铁路隧道、道路隧道、城市地下铁道、地下防空建筑群、地下电站、水工隧洞、航运隧道、舰艇掩蔽隧洞、飞机掩蔽隧洞、地下油库、地下仓库、地下工厂等的工程测量。
地下工程规划设计、施工阶段,视工程规模的大小和建筑物所处的地下深度,需要使用已有的各种大、中比例尺地形图,或测绘专用地形图。地形图测绘范围,除满足主体工程和附属工程的设计需要外，还应考虑在岩体掘空后,地面沉陷、岩体移动以及地下水渗入的可能影响范围。测图比例尺,对大型地下工程,规划阶段为1:5000～1:25000；初步设计阶段为1:1000～1:5000;施工设计阶段为1:200～1:1000。对小型地下工程,初步设计和施工设计用图常一次测绘,比例尺采用1:500～1:2000。此外，还要测绘必要的纵、横断面图以及地质剖面图等。
在施工阶段，配合施工步骤和施工方法，进行施工控制测量以及建（构）筑物的定线放样测量，保证地下工程按照设计正确施工。
地下工程施工控制测量分为地面控制和地下控制两部分，并将两部分联测，形成具有统一坐标和高程系统的控制网。如果通过竖井施工，要进行井上、井下的平面和高程联系测量。平面联系测量是通过井筒进行联系三角形测量，将地面近井控制点的平面坐标和方向传递到井下平面控制点上，作为井下导线的起算坐标和起算方向。单井平面联系测量通常采用重锤投放两条钢丝，测定垂线投放点的坐标和投点连线的坐标方位角，地下导线即由此传算。近代已逐步采用光学投点仪、激光垂准仪和陀螺经纬仪定向的方法代替上述几何联系测量。如有已掘成的两个竖井，彼此有坑道连通，则可通过井下导线连接两个竖井的投点，进行两井定向测量。高程联系测量通常采用吊垂线法、长钢尺法或长钢丝法，近代则采用电磁波测距仪测深的方法。地面控制测量和地下控制测量所用仪器、工具（尤其丈量工具），应进行检定，取得一致的标准。
地面平面控制一般采用导线、测角网、测边网或边角网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网（见工程控制测量）。
地下控制测量从各洞口或井口引进，随坑道掘进而逐步延伸。地下控制网的形状和测量方法，依坑道的形状和净空的大小而定。平面控制一般多采用导线或狭长的导线网。在地下导线中，采用能够保证设计精度的陀螺经纬仪，加测一边或数边的陀螺方位角，可减少横向贯通误差的积累。小型地下工程常采用中线控制。高程控制一般采用水准测量或电磁波测距仪测高。地下所设的控制点比较容易产生位移，在使用前应予检测。
地下工程的定线放样主要根据施工中线和施工水准点进行。先根据施工中线和水准点放样出开挖断面的中心点,布置炮眼进行钻爆,或以掘进机械进行开挖。近代已用激光导向的方法操纵掘进机械的进程。待洞体成型或部分成型后，即根据校准的中线放样断面线，进行衬砌。隧道（洞）、坑道贯通以后，施工中线即可对接，此时要测算坑道横向、纵向、高程和方向的贯通误差，并进行调整。在放样精度要求较高时，贯通误差调整前，应先进行贯通测量，亦即将相向开挖两洞口附近的洞外控制点（或洞内贯通面两侧的导线控制点）连成贯通导线或贯通水准线路，重新施测并加以平差。在允许调整的范围内,所有重要放样工作,都以平差后的坐标和高程作为调整施工中线和放样的依据。地下工程衬砌后，要进行断面测量，核实净空。对于洞室、地下油库等还要进行实际库容的测算。
地下工程竣工测量地下工程竣工后要测制竣工图和记录必要的测量数据，在经营管理阶段还要进行地下工程的设备安装、维修、改建、扩建等各种测量工作。
地下工程施工时，因岩体掘空，围岩应力发生变化，可能导致地下建筑及其周围岩体下沉、隆起、两侧内挤、断裂以至滑动等变形和位移。因此，必要时，从施工前开始，直到经营期间，应对地面、地面建筑物、地下岩体进行系统的变形观测，以保证安全施工，鉴定工程质量，开展相应的科学研究工作（见地面沉降和水平位移观测）。
