เทศบาลนครเชียงใหม่ เป็นเมืองหลักของภาคเหนือ เป็นศูนย์กลางการพาณิชย์ อุตสาหกรรมและการคมนาคม จึงมีเส้นทางคมนาคมหลักทั้งทางบก และทางอากาศ มีทางหลวงแผ่นดิน ทางหลวงจังหวัด และเส้นทางมาตรฐานหลายสาย ทำให้การเดินทางติดต่อภายในจังหวัด การเดินทางสู่จังหวัดใกล้เคียงและกรุงเทพมหานครเป็นไปด้วยความสะดวก

ทางถนน

การเดินทางจากกรุงเทพมหานครมายังนครเชียงใหม่ใช้ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 1 (ถนนพหลโยธิน) แล้วแยกเข้าทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 32 (ถนนสายเอเชีย) ผ่านจังหวัดพระนครศรีอยุธยา จังหวัดอ่างทอง จังหวัดสิงห์บุรี และจังหวัดชัยนาท จากนั้นเข้าสู่ถนนพหลโยธินอีกครั้ง ผ่านจังหวัดนครสวรรค์ จังหวัดกำแพงเพชร จังหวัดตาก และจังหวัดลำปาง แล้วแยกซ้ายใช้ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 11 (ถนนซุปเปอร์ไฮเวย์) ผ่านจังหวัดลำพูน เข้าจังหวัดเชียงใหม่ จนถึงเขตเทศบาล

สำหรับการเดินทางในเทศบาลนครจะใช้การจราจรโดยรถส่วนบุคคลหรือรถจักรยานยนต์รวมทั้งจักรยาน สำหรับระบบมวลชนจะมี รถแดง รถตุ๊กตุ๊ก รถโดยสารประจำทาง และประมาณ พ.ศ. 2550 เริ่มมีแท็กซี่มิเตอร์ในบริการในจังหวัดเชียงใหม่ โดยรถมีสีเหลือง-น้ำเงินเป็นแท็กซี่สหกรณ์ ส่วนสีแดง-เหลืองเป็นแท็กซี่ส่วนบุคคล มีสถานีขนส่งภายในตัวจังหวัดเชื่อมต่ออำเภอต่าง ๆ คือ สถานีขนส่งผู้โดยสารจังหวัดเชียงใหม่ แห่งที่ 1 (สถานีขนส่งช้างเผือก) และสถานีขนส่งระหว่างจังหวัด คือ สถานีขนส่งผู้โดยสารจังหวัดเชียงใหม่ แห่งที่ 2 และสถานีขนส่งผู้โดยสารจังหวัดเชียงใหม่ แห่งที่ 3 (สถานีขนส่งอาเขต)

ส่วนระบบรถโดยสารประจำทางด่วนพิเศษนครเชียงใหม่ (อังกฤษ: Chiangmai Transit System) จะเปิดให้บริการในอนาคต แต่ยังติดปัญหาเรื่องงบประมาณและการพิจารณาอนุมัติของสำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจร (สนข.)

ทางราง

การคมนาคมทางรถไฟ ปัจจุบันมีรถไฟสายกรุงเทพ–เชียงใหม่ โดยผ่านจังหวัดพระนครศรีอยุธยา–ลพบุรี–นครสวรรค์–พิษณุโลก–อุตรดิตถ์–แพร่–ลำปาง–ลำพูน เปิดการเดินรถเร็ว รถด่วน รถด่วนพิเศษ และรถดีเซลรางปรับอากาศ รวมวันละ 14 ขบวนไป–กลับ และนครสวรรค์–เชียงใหม่ วันละ 2 ขบวนไป–กลับ มีสถานีรถไฟหลักและเป็นสถานีปลายทางในนครเชียงใหม่ คือ สถานีรถไฟเชียงใหม่

ทางอากาศ

นครเชียงใหม่มีท่าอากาศยานเชียงใหม่ ที่มีความหนาแน่นของผู้ใช้บริการเป็นอันดับ 4 ของประเทศรองจากท่าอากาศยานสุวรรณภูมิ ท่าอากาศยานดอนเมือง ท่าอากาศยานภูเก็ต ตามลำดับ โดยมีเที่ยวบินไป–กลับวันละหลายเที่ยวบิน ทั้งสายการบินภายในประเทศ และสายการบินระหว่างประเทศ โดยสายการบินระหว่างประเทศ มีสายการบินในแถบเอเชียมีเที่ยวบินโดยตรงจากเชียงใหม่ไปยังหลายประเทศ เช่น ประเทศจีน ประเทศเกาหลีใต้ ประเทศลาว ประเทศพม่า ประเทศมาเลเซีย ประเทศสิงคโปร์ เป็นต้น