铁路
太原铁路局铁路总里程2800公里，太中银铁路，北同蒲铁路，南同蒲铁路，太焦铁路，石太铁路，太兴铁路，上兰村铁路，环城铁路，石太高铁，大西高铁，太郑高铁（规划），太呼高铁（规划），京太高铁（规划），京昆高铁（规划）等多条铁路干线汇集于此。
太原站、太原南站为主要的客运火车站，其中太原南站为华北第二大综合交通枢纽。此外规划了太原新西站。太原北站是华北最大编组站，汾河站、晋祠站、太原西站等为市内环城铁路枢纽；太原轨道交通已经开工。
主要有太原到大同的北同蒲铁路，太原到运城的南同蒲铁路，太原到焦作的太焦铁路（也称太（原）新（乡）铁路），太原经原平到北京的（北）京原（平）铁路，太原到中卫和银川的太中银铁路，太原到兴县的太兴铁路（在建），太原到石家庄的石太铁路，太原到青岛的太青客运专线（石太客运专线段），太原到郑州的太郑客运专线（规划），太原到呼和浩特的太呼客运专线（规划），大同经太原到西安的大西客运专线，太原到北京的京太客运专线。作为提升太原铁路枢纽地位的太原环城铁路在正在建设当中。石太客运专线于2005年6月11日开始修建，2009年4月1日正式开通，太原和北京两地的路程缩短为两个半小时，是新中国成立以来建设时间最早的高速铁路。大西客运专线太原至西安段于2014年7月正式通车，太原到西安只需3小时左右。2014年10月，太原火车站推出“太榆城际卡”，旨在方便太原至榆次区间的旅客出行。和办公交卡坐公交车能享受优惠一样，往返于太原至榆次的旅客办卡坐火车将更加快捷和便宜。
航空
太原武宿国际机场是华北第三大国际机场，通往世界主要国家及地区和国内大部分城市。此外规划了太原清源国际机场。太原武宿国际机场位于太原市小店区，距太原市中心（五一广场）13.2公里。几乎所有的国内航班均在太原武宿国际机场停靠和起飞。截至2013年底，太原机场通航航线110条，通航城市60个，全年预计保障运输起降7.5万架次，旅客吞吐量780万人次，货邮吞吐量4.4万吨 ，山西排名第1，全国排名第28。机场和太原市区间由机场快速路和龙城大街连接，为迎接2008年北京奥运会，太原武宿国际机场建设了2号航站楼。
2011年5月，太原武宿国际机场引进首家外国航空公司——韩国韩亚航空公司开通太原至首尔（仁川）航线。之后陆续引进澳门航空公司、台湾远东航空公司、韩国易斯达航空公司、泰国东方航空公司和香港航空公司。2011年，太原武宿国际机场有4条定期国际直飞航线，到2012年8月，国外（地区）航空公司和国内航空公司已在太原武宿国际机场开通了太原至澳门、台北、韩国、泰国曼谷、香港、日本大阪（静冈）、新加坡7条定期国际（地区）直飞航线。不仅如此，所开航线航程短、密度高，密集时每20分钟就有一架国际航班起落。
公路
太原市城区的路网结构以网状为主，呈环形放射状。最外有环状高速路（外环路），2013年新建成通车中环快速路，在老城区已经形成内环路。截至2008年，全市公路里程6035公里，城市道路里程1776公里。市区立交桥数共有57座。2007年太原机动车保有量突破73.6万辆，2012年逼近80万辆，2013年，太原机动车保有量已达83万辆。
太原环城高速公路、大运高速公路、太旧高速公路、太古高速公路、太长高速公路、太佳高速公路、青银高速公路，太原第二环城高速公路（在建）等多条高速公路途经太原。汽车站有太原长途汽车站、太原客运东站、太原客运西站、太原迎宾汽车站、太原建南汽车站、太原客运北站，太原客运南站（在建）、太原客运东南站（在建）。
太原老城区的城市道路是棋盘式的格局，横平竖直。太原外围的城市道路规划是环形加网状的格局。内环由北大街—兴华街、建设路、南内环街、和平路连接而成。中环由北中环街，东中环路（太行路），南中环街，西中环路（窊流路）连接而成。最外围有太原环城高速公路，连接大运高速公路、太旧高速公路、太古高速公路、太长高速公路、太佳高速公路、青银高速公路，太原第二环城高速公路已在建设当中。
太原老城区的城市道路是棋盘式的格局，横平竖直。东西方向的道路有：
北中环街—北中环桥—北中环西街，
胜利街—兴华北街，
北大街—胜利桥—兴华街，
旱西门街—旱西关街—西缉虎营—东缉虎营—新民中街，
府东街—府西街—漪汾桥—漪汾街，
水西门街—开化寺街，
迎泽大街—迎泽大桥—迎泽西大街，
双塔寺街—双塔西街，
南内环东街—南内环街—南内环桥—南内环西街，
亲贤北街，
长风东街—长风街—长风桥—长风西街，
学府街，
南中环街—南中环桥—南中环西街，
晋阳街，
龙城大街—祥云桥—龙城西大街。
南北方向的道路有：
经园路，
卧虎山路——东中环路，
敦化南路——双塔北路——双塔南路，
敦化北路，
涧河路——建设北路——建设南路——太榆路，
五一路—并州路—坞城路，
三墙路——柳巷——青年路——体育路——体育南路
恒山路——解放路—解放南路—长治路，
新建路—新建南路—平阳路—平阳南路，
大同路——金刚堰路——桃园路，
滨河东路—汾东南路，
滨河西路，
西渠路—晋祠路，
千峰北路—千峰南路，
和平北路—和平南路，
西中环路。
公共汽车
2013年，太原市公共交通运营车辆3011台，运营线路150条，线路长度2455.55公里，年客运总量6万亿人次，出租车运营车辆8292辆，日客运量37万人次。公交车票价通常为1元起价，远郊区县为3元。公交卡每次乘坐的刷卡费用以0.5元起价。截至2014年12月，太原市公交出行分担率已达到29%，有近1/3的省城市民日常出行选择乘坐公交车，太原市公交车运行时速达到16.76公里，部分路段的平均时速已超过20公里，建设完成了太原南站公交枢纽站，南寨村公交停车场投入运营。截至2014年12月，太原市有2700多辆公交车上安装了北斗导航系统。太原市阳曲县已实现乡镇公交车全覆盖。
公共自行车
太原于2012年开始建设公共自行车租赁系统，营运范围约为110.55平方公里，租车人凭太原公交IC卡或银联卡，缴纳200元押金，并预存30元以上租车费用后，就可以租车了。截至2014年12月，太原市范围内已建成公共自行车服务点1259个，投入公共自行车4.1万辆。
轨道交通
太原轨道交通于2007年提出建设，2012年开始前期勘探，将使太原成为山西第一个拥有地铁的城市。太原城市轨道交通线网整体建设分四个阶段，第一阶段时间从2010年到2017年，应建设1号线一期工程和2号线一期工程，通车里程为56.9公里，将设置车站52座。预计该项目建设需要动态投资约272亿元，静态投资约265亿元。
已规划的地铁和轻轨共7条，运营线路总长度157.9公里，车站总计120座。分别为：
太原轨道交通1号线：全长32公里，共28座车站。由西山矿务局站至龙城大街东站，将于2015年开工建设。
太原轨道交通2号线：太原第一条地铁，共22座车站。由西涧河站至小店南站，已于2013年10月30日开工建设。
太原地铁3号线：全长22.5公里（规划）。
太原地铁4号线：全长32公里（规划）。
太原地铁5号线：全长33.8公里（规划）。
太原地铁6号线：全长48.1公里，共9座车站（规划）。
太原地铁7号线：全长27.6公里（规划）。
太原榆次城际交通
太原至晋中市榆次区城际铁路（人民南路—环城东路）项目，沿太原市南部至新区晋中市榆次区东西向主客流通道建设，基本覆盖了太原南部新城和榆次区主城区和。该项目的建设将主要承担太原南部区域、山西省科技创新城、榆次西部区域、榆次老城等客流集散点的客流运输任务。因此，项目建设将与太原市南北向主客流走廊及榆次区东西向主客流走廊衔接。
太榆城际铁路西起太原地铁2号线一期工程人民南路车站，出站后折向东，沿规划道路布设，至集装箱货运站折向东北，沿迎宾街向东，全线长19.81公里，以高架线为主。初期，开设车站8座，预留车站5座，预留停车场一处，设有车辆段一处。
太原、榆次两地间已经对各自交通情况进行了摸底，在未来几年间，将陆续兴建“九纵十二横”多条道路，包括5条快速通道、3条国省干线、13条区域连接线。
5条快速通道
108国道：从北到南贯穿太原、晋中两市；
太榆路：已全面升级改造；
综合通道：起点太原市武宿村，终点在榆次区张庆，全长15公里，榆次区段正在施工；
龙城大街东延：西起太原市郑村，东至榆次区白坡村北，全长16公里；
晋中开发区龙湖街：由已建成的中段和规划的东延、西延三段组成，全长19公里。
3条国省干线
208国道：北起小店区大村，南至祁县东观，全长45公里；太原—太谷公路：北起小店区巩家堡村，南至太谷县城接108国道，全长35公里；S316线：长33公里。
13条区域连接线
太旧高速晋中连接线：起点位于太旧高速晋中北出口，终点在榆次区源涡村，全长10公里；
中都路：北与拟建的榆次乌金山旅游消防专用公路相接，南至榆次城区顺城街，全长13公里；
黄陵—郜村公路：北起小店区黄陵，南至太原晋中交界处郜村，全长15公里；
榆次东阳—清徐公路：全长22.5公里；
祁县北堡—峪口公路：规划中拟向北延伸与太原市县乡公路小杨线相连，全长29公里；
阳曲大方山—寿阳索马：全长15公里；
太原武宿—榆次峪头公路：全长10公里；
晋中开发区杨盘街：长2.1公里，太原西温庄大街向东建设500米即可贯通；
晋中开发区使赵街：全长13公里；
晋中开发区迎宾西街：全长10公里，已接至太原界处；
晋中工业园8号路：全长6公里；
晋中市榆次区修文镇—太原市清徐县公路：全长17公里；
晋中市太谷县胡村—太原市清徐县小武：全长15公里。
