Chỉ có hai cách để đến được Phú Quốc: bằng đường biển và đường hàng không. Nếu bằng đường biển, thông thường mất khoảng 2 giờ 30 phút để đi tàu từ Rạch Giá - thành phố đất liền gần nhất tới Phú Quốc và 7 giờ lái xe ô tô từ Tp.HCM đến Rạch Giá. Do đường thuỷ mất nhiều thời gian nên phần lớn du khách đến Phú Quốc bằng đường hàng không qua sân bay duy nhất ở Phú Quốc là sân bay quốc tế Dương Đông, đi vào hoạt động vào cuối năm 2012 thay thế cho sân bay cũ trước đây chỉ có thể đón tiếp các máy bay nội địa nhỏ. Với sân bay mới rộng 900 hecta và đường băng dài 3.000m, rộng 45m, Phú Quốc có thể tiếp nhận các loại máy bay như Boeing 777, Boeing 747-400 và các loại máy bay tương tự với lưu lượng 2,6 triệu lượt khách mỗi năm.
Từ tháng 12-2012, hãng hàng không quốc gia Việt Nam, Việt Nam Airlines, cung cấp trung bình 67 chuyến bay hàng tuần từ Phú Quốc đến các thành phố khác như Hồ Chí Minh, Hà Nội, Rạch Giá và Cần Thơ, phần lớn bằng máy bay Airbus A321 với 184 ghế ngồi. Trong khi đó, hãng hàng không giá rẻ VietJet Air cung cấp chuyến bay hàng ngày từ TP.HCM, Hà Nội đến Phú Quốc trên chiếc A320 với 180 ghế ngồi. Hãng hàng không tư nhân Air
Mekong, từng vận hành hai chuyến bay một ngày từ TP.HCM đến Phú Quốc và hai chuyến bay một tuần từ Hà Nội đến Phú Quốc trên chiếc máy bay nhỏ Bombardier CRJ900, đã tạm thời tạm ngưng phục vụ các chuyến bay đến Phú Quốc.
Theo Báo cáo của Trung tâm hàng không CAPA, năng lực vận chuyển của sân bay quốc tế mới hiện tại cao hơn sân bay cũ 60%. Trước khi sân bay quốc tế này đi vào hoạt động, Phú Quốc chỉ có thể đón tiếp tối đa 1.288 người một ngày tương đương 455.908 người một năm với giả định các máy bay luôn kín chỗ. Năm 2013 hòn đảo này có thể đón tiếp tối đa 760.000 người một năm. Dự kiến, năm 2014, sản lượng hành khách thông qua Cảng Hàng không quốc tế Phú Quốc sẽ đạt 1 triệu lượt khách, tăng 45% so với năm 2013