Thanh Hóa có hệ thống giao thông thuận lợi cả về đường sắt, đường bộ và đường thủy. Tuyến đường sắt Bắc Nam chạy qua địa bàn Thanh Hóa dài
92 Km với 09 nhà ga, thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hóa và hành khách là Bỉm Sơn, Đò Lèn, Nghĩa Trang, Hàm Rồng, Thanh Hóa, Yên Thái, Minh Khôi, Thị Long;
Đường bộ có tổng chiều dài trên 8.000 km, trong đó có hệ thống quốc lộ quan trọng như:
- Quốc lộ 1A có chiều dài 89 Km đi qua các huyện, thị xã, thành phố: Bỉm Sơn, Hà Trung, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, thành phố Thanh Hóa, Quảng Xương, Tĩnh Gia.
- Quốc lộ 45 có chiều dài 198 km điểm đầu giao cắt với quốc lộ 12B tại phố Rịa (xã Phú Lộc, Nho Quan, Ninh Bình), điểm cuối là điểm giao cắt với quốc lộ 15 tại ngã ba Như Xuân (tỉnh Thanh Hóa). Tuyến quốc lộ 45 đi qua các huyện: Thạch Thành, Vĩnh Lộc, Yên Lương, Nông Cống, Như Thanh, Như Xuân, Yên Định, Thiệu Hóa, Đông sơn, Thành phố Thanh Hóa và huyện Quảng Xương.
- Quốc lộ 47 có chiều dài 61 km có điểm bắt đầu là Thị xã Sầm Sơn và điểm kết thúc tại Nhà máy đường Lam Sơn- Thanh Hóa sau đó đấu nối vào đường Hồ Chí Minh.
- Quốc lộ 217 tiếp giáp quốc lộ 1A (bắt đầu từ Thị trấn Hà Trung- Thanh Hóa) đến Na Mèo- Quan Sơn có chiều dài 194 km.
- Quốc lộ 15 có chiều dài 178 km (bắt đầu từ huyện Vạn Mai tỉnh Hòa Bình đến xã Ngọc Khê huyện Ngọc Lặc.
- Đường Hồ Chí Minh có chiều dài 133 km đi qua các huyện: Thạch Thành, Cẩm Thủy, Ngọc Lặc, Thọ Xuân, Thường Xuân, Như Xuân.
- Quốc lộ 10 có chiều dài 44 km đi qua các huyện: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa.
- Hệ thống đường giao thông tỉnh tương đối đồng đều với hệ thống hơn 40 tuyến gồm các số hiệu từ 501 đến 530 và được đầu tư xây dựng với tổng chiều dài hơn 1.021,3 km.
- Đường trục huyện, đường liên xã với chiều dài là: 1.964 km.
- Đường trục xã với chiều dài: 3.136,6 km; và đường thôn xóm: 853,9 km. Về mật độ giao thông: Theo dân số: 3,274 km/1.000 người.
Thanh Hóa có hơn 1.600 km đường sông, trong đó có 487 km đã được khai thác cho các loại phương tiện có sức chở từ 20 đến 1.000 tấn. Cảng Lễ Môn cách trung tâm Thành phố Thanh Hóa 6 km với năng lực thông qua 300.000 tấn/năm, các tàu trọng tải 600 tấn cập cảng an toàn. Cảng biển nước sâu Nghi Sơn có khả năng tiếp nhận trên 5 vạn tấn, hiện nay đang được tập trung xây dựng thành đầu mối về kho và vận chuyển quốc tế.