Với lợi thế là đầu mối giao thông quan trọng, đường bộ, đường thủy, đường sắt, cảng biển, trải qua suốt lịch sử hình thành và phát triển hàng trăm năm, TP Hạ Long luôn khẳng định vị trí chiến lược quan trọng khu vực vùng duyên hải Bắc Bộ.

Mạng lưới giao thông trên địa bàn TP Hạ Long về đối ngoại và đối nội gồm các loại hình: Giao thông đường bộ, đường biển, đường sắt, đường sông và đường hàng không (thủy phi cơ). Theo đánh giá tại Đồ án điều chỉnh Quy hoạch tổng thể phát triển giao thông vận tải tỉnh Quảng Ninh đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030 thì các tuyến đường sắt, luồng đường thủy hiện tại vẫn đáp ứng được nhu cầu vận tải.

Đường bộ

Hiện nay mạng lưới giao thông đến thành phố Hạ Long chủ yếu gồm 3 tuyến đường QL18, QL 279, đường tỉnh 337 với tổng chiều dài trên 50 km. Mạng lưới giao thông nội thị của TP Hạ Long có tổng chiều dài trên 380 km, trong đó gồm các đường trục chính, phố chính và các đường ngõ.[20]

Hệ thống đường đối ngoại

Hạ Long nằm chính giữa QL 18 nối từ sân bay quốc tế Nội Bài tới cửa khẩu Móng Cái đã và đang liên tục được nâng cấp, mở rộng do nhu cầu đi lại tăng rất nhanh. Điểm đầu của tuyến QL 279 nằm tại Ngã tư Ao Cá thuộc thành phố Hạ Long.

Hiện thành phố đã xây dựng xong các tuyến đường cao tốc Hạ Long - Hải Phòng, Hạ Long - Vân Đồn, Hạ Long - Nội Bài (Hà Nội); nâng cấp và mở rộng QL 18 đoạn Hạ Long - Mông Dương.

Cùng với đó, TP Hạ Long đầu tư xây dựng mới cầu nối khu Hà Khánh với tỉnh lộ 328, nằm trên tuyến đường trục chính Hà Tu - Hoành Bồ và tuyến đường trục chính Hà Tu - Hoành Bồ để kết nối tuyến đường vành đai tỉnh lộ 328; nghiên cứu, đầu tư xây dựng tuyến đường bao biển kết nối Hạ Long với Cẩm Phả; nâng cấp QL18 đoạn từ nút giao với đường cao tốc đến ngã 3 Hùng Thắng từ 4 làn xe lên 8 làn xe; triển khai giai đoạn 2 tuyến đường nối từ Khu công nghiệp Việt Hưng với QL 18 đi qua kho xăng dầu B12; đầu tư xây dựng cải tạo nút, mở rộng giao thông tại ngã 3 Hà Khẩu nhằm đảm bảo an toàn giao thông khu vực và tránh ùn tắc giao thông.

Hệ thống đường nội thành

Hiện nay TP Hạ Long đã hoàn thiện nút giao thông Cái Dăm (Ngã 5 giữa các trục đường lớn là đường Hạ Long - Bãi Cháy - Hoàng Quốc Việt); đường vào khu công nghiệp Việt Hưng; hoàn thiện dự án Cải tạo nâng cấp đường Trần Phú (336); đang triển khai việc mở rộng nâng cấp nút giao thông Loong Toòng; mở rộng đường Trần Hưng Đạo; nghiên cứu cải tạo nút giao thông Kênh Liêm và đường Kênh Liêm…

Đường thủy

Thành phố có tiềm năng rất lớn để phát triển giao thông thuỷ. Cảng Cái Lân có khả năng tiếp nhận 1 triệu tấn hàng hoá mỗi năm. Cảng xăng dầu B12 là cảng chuyên dùng (xăng, dầu) công suất khoảng 1 triệu tấn/năm, độ sâu bến 7-9m cho tàu 1 vạn tấn. Hệ thống đường ống dẫn dầu đi từ cảng B12 là hệ thống giao thông đường ống lớn nhất và duy nhất ở nước ta. Cảng Hòn Gai có thể đón tàu 1 vạn tấn vào sát bờ, các tàu lớn hơn có thể chuyển tải từ vùng cảng nổi trong vịnh.

Ông Đào Hồng Tuyển đã xây dựng xong các Cảng tàu du lịch quốc tế trên đảo Tuần Châu cùng với bến phà nối Tuần Châu - Cát Bà.

Việc phát triển về giao thông đường thủy cũng giúp giảm tải đối với giao thông đường bộ, vì vậy thành phố đang nghiên cứu đầu tư xây dựng một số cảng, bến du lịch trên địa bàn gồm: Huy động mọi nguồn lực để đầu tư xây dựng cảng Quốc tế và cảng tàu du lịch Hồng Gai để tăng cường vận tải đường biển, thu hút nhiều du khách của các nước trên thế giới; đầu tư, xây mới, cảng tàu khách du lịch Bến Đoan để khai thác tiềm năng du lịch và giữ chân du khách lưu trú lại thành phố; đầu tư hệ thống bến thuyền phục vụ du lịch…

Đường hàng không

Thành phố có những bãi đỗ cho sân bay trực thăng và thuỷ phi cơ. Hiện nay có máy bay trực thăng hàng tuần đưa khách đi du lịch từ Hà Nội tới Bãi Cháy và cảng tàu khách quốc tế Tuần Châu. Từ tháng 9/2014, Hàng không Hải Âu bắt đầu cung cấp dịch vụ bay thủy phi cơ bay 45 phút từ bến cảng Tuần Châu đến sân bay Nội Bài. Mới đây đã có Sân bay quốc tế Vân Đồn đáp ứng nhu cầu cho người dân thành phố.

Đường sắt

Tuyến đường sắt Quốc gia nối Yên Viên – Phả Lại – Hạ Long - Cái Lân đã và đang được nâng cấp xây dựng để đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hóa từ Hà Nội tới Hạ Long và cảng Cái Lân.