Madrid có một hệ thống hạ tầng kỹ thuật giao thông phát triển cao, khiến thủ đô Madrid trở thành trung tâm hậu cần hàng đầu cho cả Tây Ban Nha và châu Âu. Nơi đây cũng tự hào có mạng lưới đường cao tốc, bao quanh bởi những tuyến đường vành đai và đường xuyên tâm, là trục xương sống cho mạng đường sắt Tây Ban Nha, qua đó cung cấp kết nối hiệu quả với không chỉ những khu vực khác của toàn vùng, mà còn kết nối với nơi khác trên quốc gia Tây Ban Nha và châu Âu lại với nhau. Madrid cùng Tokyo và Paris là 3 trung tâm đường sắt cao tốc lớn nhất thế giới. Madrid cũng là nơi có sân bay Barajas Madrid, sân bay hàng đầu của Tây Ban Nha đồng thời cũng là một trong những sân bay lớn nhất trên toàn thế giới.

Đường không

Sân bay Barajas tại Madrid là trung tâm của hãng hàng không Iberia Airlines. Do đó sân bay đóng vai trò là cửa ngõ chính đến bán đảo Iberia từ châu Âu, châu Mỹ và những nơi khác trên thế giới. Số hành khách hiện nay lên khoảng 49,8 triệu lượt mỗi năm, điều này đã khiến cho sân bay Barajas trở thành sân bay lớn nhất và đông đúc nhất của đất nước. Trong năm 2009, đây là sân bay tấp nập thứ 11 trên thế giới,[32] ngoài ra còn là sân bay tấp tập thứ 4 tại châu Âu. Do gia tăng hàng năm khoảng 10%, nơi đây đã tiến hành xây dựng một nhà ga thứ tư. Nó đã làm giảm đáng kể sự trì hoãn và gia tăng gấp đôi khả năng vận chuyển của sân bay đến hơn 70 triệu hành khách mỗi năm. Hai đường băng bổ sung cũng được xây dựng và làm cho Barajas trở thành một sân bay 4 đường băng vận hành hoàn toàn.

Sân bay Barajas nằm trong địa giới thành phố của Madrid, chỉ cách 9 km (5,6 dặm) từ quận tài chính của thành phố và cách 13 km (8,1 dặm) về phía đông bắc của Puerta del Sol, trung tâm lịch sử của Madrid. Tên gọi của sân bay bắt nguồn từ quận gần kề của Barajas, nơi có nhà ga xe điện ngầm trên cùng tuyến đường sắt phục vụ cho sân bay.

Đại biểu Hội đồng Giao thông của Cộng đồng Madrid, Manuel Lamela, tuyên bố vào 2007 rằng sẽ có hai sân bay mới phục vụ cho thành phố, hai sân bay này dự kiế nsẽ vận hành hoàn toàn vào năm 2016. Sân bay đầu tiên nằm tại Campo Real, chủ yếu dùng cho những chuyến bay vận chuyển hàng hoá và là nơi phục vụ những chuyến bay giá rẻ. Sân bay thứ hai dự kiến được xây dựng giữa hai đô thị tự trị El Álamo và Navalcarnero, chỉ tiếp quản những tuyến đường vận hành tại sân bay Cuatro Vientos.

Đô thị song đôi và thành phố kết nghĩa

Danh sách đô thị song đôi, thành phố kết nghĩa và thành phố đối tác:[33]