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
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），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），大同经太原到西安的大西客运专线，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多小时，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。
航空
太原武宿国际机场是华北第三大国际机场，通往世界主要国家地区和国内大部分城市。太原武宿国际机场位于太原市小店区，距太原市中心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2016年底，太原机场通航航线126条，通航城市75个，全年预计保障运输起降7.5万架次，旅客吞吐量984.78万人次，货邮吞吐量4.4万吨，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、太原客运东南站。