油气管道像一条条钢铁巨龙，遍布世界各地，即使山地、沼泽、沙漠、高寒冻土，也无法阻挡它的“脚步”。
当管道经过山区时，其路由方案会首选相对平坦的地段，如宽阔的山谷，顺直、平坦的山梁，但是，如果条件不具备，管道就要做好“爬山”或者“钻洞”的准备了。事实上，管道可以说是“爬山”的能手，而且，因为管道内有压力，管输介质在压力作用下，也可以跟随管道一起“爬山”，所以不用像盘山公路那样在山坡上绕来绕去。当然，管道能够接受的坡度，要通过计算确定，不宜过大，同时应避开容易发生滑坡、泥石流、坍塌的区域。如果受自然地理条件限制，管道不适合“爬山”时，也可以选择“钻洞”，就像公路、铁路隧道一样，借助隧道穿越山体。
管道在爬坡时，通常是顶着坡直接爬，如果是侧着坡向上走，则需要沿侧坡向挖出一个平坦的台阶，将管子埋设其中。管道经过斜坡和山沟，是“怕软不怕硬”，在管道周围垫好细土或混凝土的情况下，地质条件越坚硬，管道埋设越稳固。敷设管道时，要清除管道沿线松散的碎石和土，因为它们很容易被洪水冲走，进而冲毁管道。与此同时，要在管道周围采取水工保护措施，即设置护坡、挡土墙、石坝、水泥墩等，使管道更加稳固，上部覆土不被冲走。有时，不想让管道爬坡又不想让管道绕远，同时还要避开滑坡、泥石流等地质灾害易发区域，就会选择合适的山体位置打隧道来使管道“走捷径”，降低管道敷设及管理难度。
在泥泞的沼泽、水网地区敷设管道，艰难程度可想而知，同时还要考虑旱季因水枯竭而导致管道下沉，雨季因水涨落而造成管道沉浮。
管道在淤泥中最怕“漂起来”，在工程实践中，有两个简单的办法可以解决这个问题：一是通过在管道上方稳定施加混凝土压块、沙袋等重物，使管子比泥水重，但需要校核管道支撑墩柱在额外赘力作用下的稳定性；二是将管道埋在淤泥以下的密实土层中。
沙漠是人类生活的禁区，但沙漠之中往往蕴藏着丰富的油气资源，如中国新疆塔克拉玛干沙漠的塔中4油田，内蒙古毛乌素沙漠的苏里格气田等，而管道则是沙漠油气资源外输的主要途径。管道穿越沙漠面临的主要问题是：
沙丘随风移动，使管道裸露在外或大段悬空，导致管道变形甚至折断。预防措施可以从两个方面着手：一是选择合理的管道线路方向，避免管道与主导风向一致，避开主气流带；二是采取有效的防风固沙措施，包括将管道适当深埋，或在管道沿途地表建设固沙带，如草方格、沙障、沙生植物等。管道在沙漠中经过，沿线往往建设宽度达几十米甚至上百米的固沙带，在有效减缓沙丘移动、保护管道的同时，也对沙漠绿化环保做出一定贡献。
高寒地区冻土层是有冰存在的，冻结的土质特别坚硬，在其中敷设管道，面临众多难题，包括布管、焊接、防腐、检测、机械的低温脆变等，与此同时，在管道施工过程中，还要使冻土层保持完好，减少对环境的影响，以最大限度地减少后期管道运行过程中发生冻土融沉及管道冻胀的风险。
在高寒低温环境下建设管道，无论是土层还是岩石层，都必须先行对冻土实施爆破，随即进行管沟开挖。因为环境温度低，钢管焊接过程中散热快，因此采取有效的保温措施、选择适宜的焊接工艺尤为重要，而且焊接前的预热、焊接后的保温必不可少。施工机械设备大多是钢铁之躯，在低温条件下，可能启动困难，无法正常工作，因此，及时维护，采取必要的保温措施以保证机械设备快速启动、正常运转尤为重要。
中国长输油气管道途经地形复杂多样，有西北荒漠，有东南水网，有东北原始森林，有西南喀斯特地貌等。所以，长输油气管道不只会遭遇山地、沼泽、沙漠、高寒冻土的阻挡，还会途经山川、河流、公路、铁路等特殊地段，通常需要采取穿越或跨越的敷设方式：常见穿越方式包括大开挖、定向钻、钻爆隧道、盾构隧道、顶管、夯管等；常见的跨越方式有桁架跨越、拱桥跨越、悬索跨越、斜拉索跨越等。