Thành phố Mé xico được phục vụ bởi Sistema de Transporte Colectivo Metro, một hệ thống tàu điện ngầm dài 207 km, lớn nhất khu vực Mỹ Latinh. Đoạn đầu tiên của hệ thống bts đầu hoạt động vào năm 1969 và sau đó được mở rộng với 11 tuyến và 175 nhà ga. Một hệ thống tàu ngoại ô, được gọi là Tren Suburbano, kết nối trung tâm thương mại của thành phố tới các khu ngoại ô phía bắc. Tuyến tàu điện ngầm thứ 12 đang được xây dựng và khi hoàn thành sẽ nâng chiều dài của toàn tuyến thêm 25 km. Hệ thống tàu điện ngầm của thành phố là một trong những hệ thống vận chuyển bận rộn nhất thế giới với xấp xỉ 4,5 triệu người hàng ngày, chỉ kém các tuyến xe điện ngầm ở Moskva (7,5 triệu), Tokyo (5,9 triệu) và New York (5,1 triệu)[48]. Hệ thống giao thông công cộng này được trợ cấp với tiền vé rẻ nhất thế giới, mỗi chuyến đi chỉ phải trả 3 Peso Mexico và hành khách có thể đi đến hầu khắp các nơi trong thành phố từ 5 giờ sáng đến nửa đêm. Một vài ga tàu trưng bày những đồ khảo cổ và các kiến trúc từ thời tiền Colombo được phát hiện trong quá trình xây dựng hệ thống tàu điện ngầm. Tuy nhiên, tàu điện ngầm không đi đến những khu vực ngoài ranh giới Đặc khu Liên bang và bởi vậy đi bằng xe bus vẫn là một lựa chọn phổ biển. Các xe bus được quản lý bởi các công ty tư nhân và được phép kéo dài lộ trình với điều kiện vẫn đảm bảo được chất lượng phục vụ.

Chính quyền thành phố cũng điều khiển hoạt động của một mạng lưới các xe bus lớn, tương phản với các xe bus nhỏ của tư nhân (peseros), với tiền vé vượt trội so với xe điện ngầm. Ngoài ra còn có một vài tuyến xe điện và tuyến tàu hỏa Ánh sáng Xochimilco, cả hai được điều hành bởi Servicio de Transportes Eléctricos. Tuyến xe điện cuối cùng tại khu vực trung tâm đã đóng cửa năm 1979, nhưng đang có kếch hoạch tái sử dụng chúng để làm tăng thêm tính lịch sử cho khu vực trung tâm[49]. Tuyến xe bus nhanh đầu tiên trong thành phố, Metrobús, bắt đầu hoạt động vào tháng 5 năm 2005, cùng với kỷ niệm Ngày khởi nghĩa. Một tuyến thứ hai đã được xây dựng dọc theo Eje 4 Sur, bắt đầu hoạt động vào tháng 12 năm 2008 [50] và tuyến thứ ba được mở vào tháng 2 năm 2011.

Sân bay Quốc tế Thành phố Mexico phục vụ giao thông bằng hàng không cho thành phố. Đây là sân bay bận rộn nhất và lớn nhất Mỹ Latinh, với các chuyến bay hàng ngày đến Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Caribe, Nam Mỹ, Châu Âu, Châu Á cũng như các chuyến bay nội địa. Aeroméxico (Skyteam) và Mexicana (Oneworld) đặt trụ sở tại sân bay này, và cung cấp các thỏa thuận với các Hãng hàng không nước ngoài để nối chuyến đến toàn cầu. Sân bay phục vụ trên 26 triệu hành khách mỗi năm[51]

Thành phố có 4 trạm xe bus chính (Bắc, Nam, Observatorio (Đài Thiên Văn), TAPO), là một trong những tổ hợp chuyên chở lớn nhất thế giới, xe bus đi tới nhiều thành phố khắp nước và có kết nối quốc tế. Thành phố có một ga tàu hỏa, được sử dụng cho các mục đích thương mại và công nghiệp (chuyên chở giữa các bang gần như không tồn tại ở Mexico).

Vào cuối thập kỷ 1970 có nhiều trục đường chính đã được thiết kế lại thành "ejes viales"; đường một chiều có dung lượng lớn, có thể băng từ đầu này tới đầu bên kia của thành phố. Để giải quyết vấn đề môi trường, thành phố đã lập ra ngày không lái xe "Hoy No Circula", dựa vào số cuối của biển xe để lưu thông trong một số ngày nhất định