Der Stollen wurde bei Rothschönberg am linken Ufer der Triebisch angesetzt und in gerader Richtung mit 12.882 m Länge bis an die Halsbrücker Spat getrieben. Um den Stollen von vielen Stellen aus aufzufahren, wurden zwischen dem Stollenmundloch und dem Halsbrücker Gang sieben Lichtlöcher (Bauschächte) bis auf die vorgesehene Tiefe geteuft. Die Tiefe der Lichtlöcher liegt zwischen 53 und 155 m. Dies erforderte exakte Vermessungsarbeiten, um bis zu den einzelnen Durchschlägen keine seitlichen, aber vor allem keine Abweichungen in der Sohle zu bekommen. Das Gefälle des Stollns beträgt auf 100 m Länge lediglich 3,3 cm.

Wegen der immer größer werdenden Wasserschwierigkeiten im Freiberger Revier war am 04. Mai 1844 Baubeginn. Mit den untertägigen Arbeiten wurde wenige Monate später begonnen. Als die Tiefe der einzelnen Lichtlöcher erreicht war, begann man mit der Auffahrung der Strecken zwischen diesen und Teilen der Abzugsrösche. Der Stollens wurden auf 3 m Höhe und 2,50 m Breite und ab dem VII. Lichtloch aufwärts auf die gleiche Höhe, aber auf 1,50 m Breite aufgefahren. 1865 entschied man sich zusätzlich für ein VIII. Lichtloch, unterhalb der "Hohen Esse" in Halsbrücke.

Nach rund 33jähriger Arbeit unter teilweise extrem schwierigen Bedingungen wurde 1877 der Rothschönberger Stolln fertiggestellt. Der Hauptstollen verläuft in einer Länge von 13,9 km in durchschnittlich mehr als 100 m Tiefe von Halsbrücke über Reinsberg nach Rothschönberg an der Triebisch oberhalb von Meißen. Mit 6,85 km Länge verläuft über die Hälfte des Stollens durch die Gemeinde Reinsberg. Er ist die Fortsetzung des im zentralen Teil des Freiberger Bergreviers gelegenen Teiles des Stollens. Er weist eine Länge von etwa 16,5 km auf. Die gesamte Nutzlänge des Rothschönberger Stollns beträgt somit 30,4 km; hinzu kommen umfangreiche Seitenstollen von etwa 20 km Länge.