Storebæltsforbindelsen (også kendt som Storebæltsbroen) er en kombineret bro- og tunnelforbindelse beregnet til tog- og motortrafik, der krydser Storebælt og forbinder Fyn og Sjælland. Jernbaneforbindelsen åbnede 1. juni 1997, og vejforbindelsen åbnede 14. juni 1998. De samlede byggeomkostninger var 21,4 mia. kr.1)
Forbindelsen er cirka 17 km lang og består af to separate broer, en tunnel og et stykke vej på Sprogø. Forbindelsen faciliterer en tosporet motorvej i begge retninger og en dobbeltsporet jernbane med køreledninger. Krydser man Storebæltsforbindelsen via motorvejen fra Sjælland skal man først over hængebroen (også kaldet højbroen eller østbroen), som strækker sig fra Korsør på Sjælland til Sprogø, og er 6.790 m lang. Herefter kommer en cirka 2,5 km strækning på Sprogø, og sidst lavbroen - kaldet vestbroen - som strækker sig fra Sprogø til Nyborg på Fyn, og er 6.611 m lang.
Tunnellen som er 8.025 meter lang løber - med to tunnelrør - på samme strækning som østbroen, og kan kun benyttes af tog.
På lavbroen er motorvej og jernbane sideløbende. Kun motorvejen føres over højbroen, mens jernbaneforbindelsen føres igennem en dobbelttunnel på denne strækning. Stigningen på højbroen blev vurderet for stor, til at et helt godstog kunne føres over. Stigningen har alligevel vist sig at være et problem, og et godstog strandede i tunnelen, kort efter den var blevet taget i brug. DSB Gods var derfor nødsaget til at afkorte godstogene eller spænde et ekstra lokomotiv for. Problemet blev dog elimineret, da EG-lokomotiverne blev sat i drift. Det frie spænd mellem de to pyloner er 1.624 m. langt, hvilket gør den til verdens tredjelængste hængebro. Rekorden indehaves af Akashi-Kaikyo-broen i Japan med et spænd på 1.991 m. På sit højeste sted er vejbanen ca. 70 m over vandoverfladen, hvilket skyldes hensynet til den internationale skibstrafik i Storebælt. Pylonerne, der bærer kablerne til hængebroen, er 254 m høje, hvilket gør dem til nogle af Danmarks højeste punkter.
Projektet blev besluttet af Folketinget i 1986, hvilket var næsten 100 år efter man begyndte at debattere en broforbindelse over Storebælt. Samtidig blev der oprettet et statsligt selskab, A/S Storebæltsforbindelsen, der fik til opgave at varetage projektering, anlæg og drift af forbindelsen. Selskabet er ejet af det statsejede Sund og Bælt Holding A/S, som også ejer A/S Øresund, der sammen med det svenske statsejede selskab SVEDAB AB står for Øresundsforbindelsen.
Første spadestik til byggeriet blev taget af daværende trafikminister H. P. Clausen.2) Det var fra politisk hold besluttet at prioritere jernbanetrafik før vejtrafik, hvorfor Sjælland blev skinnefast med Europa 11. september 1995. Arbejderne forbandt denne dag jernbaneskinnerne fra Fyn og Sjælland i tunnelen under Storebælt.
Konklusionen af en rapport fra 2008 siger at alle renter og afdrag på byggeriet ventes tilbagebetalt i 2023, hvilket er fire-fem år tidligere end antaget da broen stod færdig.3)
Et sikkerhedssystem - VTS Storebælt (Vessel Traffic Service Storebælt) - skal sørge for, at broen ikke påsejles. Sikkerhedssystemet består bl.a. af konstant radarovervågning. Hvis et skib ser ud til at være på kollisionskurs med broen, vil skibet blive kaldt via radio. Reagerer skibet ikke, vil et „afværgeskib“ blive sendt ud for at forsøge at komme i kontakt med skibet. Afværgeskibet har været brugt én gang, da et skib havde direkte kurs mod en af ankerblokkene, der holder kablerne til hængebroen. I januar 2010 besluttede selskabet bag Storebæltsforbindelsen at afskaffe afværgeskibet, da man ikke længere ville betale de 5,5 - 6 mio. kr/år det koster at have det standby4).
Første gang Vestbroen var udsat for kollision var da M/F Romsø den 14-09-1993 under SSV-lig vind, og kraftig nordgående strøm, blev ført op i mod broen, hvor færgen lå og slog i mod broelementerne, og fik omfattende skader på skrog og overbygning, og der blev også flere huller i broelementet
Den 3. marts 2005 forårsagede menneskelige fejl og tekniske og organisatoriske mangler hos VTS Storebælt (bemandet af Søværnets Operative Kommando (SOK)), at disse sikkerhedssystemer svigtede i forbindelse med en påsejling. En beruset overstyrmand på skibets bro bevirkede, at M/V Karen Danielsen på 3500 tons sejlede ind i vestbroen (fra syd) og kilede sig fast. Broen blev derpå lukket i 5 timer. Kollisionen forårsagede et hul i betonen på broen, hvilket dog ikke havde væsentlig praktisk betydning.
10. december 2009 stod en havvindmøllepark på 7 vindmøller klar nord for Sprogø, som årligt vil producere 66 mio. kilowatttimer. Det dækker det samlede energiforbrug til drift af alle Sund & Bælts anlæg, hvilket gør Sund & Bælt til det første infrastrukturselskab i Danmark, hvis anlæg er CO2-neutrale.5)
I 2009 udgjorde personbiler 89% af trafikken, 10% lastbiler, og den sidste procent motorcykler og busser.