Le plus célèbre pont de Californie, le Golden Gate Bridge
Les transports en Californie sont dynamiques et habituellement efficaces, fonctionnant quasiment à flux tendu pour garder un peu d'avance sur les besoins croissants en transport d'une population nombreuse, dans un État de plus de 30 millions d'habitants connaissant une croissance démographique rapide et possédant des conditions géologiques et climatiques variées.
Les grands échangeurs superposés du réseau routier californien (Caltrans) et leurs rampes élancées offrent des vues impressionnantes.
La Californie est célèbre pour sa culture de l'automobile, ses habitants ayant tendance à prendre la route pour tout type de déplacement, migration pendulaire, courses à faire ou encore départs en vacances, donnant ainsi aux villes californiennes une réputation de métropoles en permanence embouteillées.
L'immense territoire californien est maillé par un vaste réseau de voies expres et autoroutes, toutes gérées par Caltrans et surveillées par la California Highway Patrol (Police de la route de Californie), à l'exception des voies rapides numérotées du comté de Santa Clara, construites et entretenues par le comté lui-même. Les grandes artères Nord-Sud sont l'U.S. Route 101, qui longe la côte depuis la frontière avec l'État de l'Oregon, traverse le Golden Gate et se termine dans le centre de Los Angeles, et la route fédérale "Interstate" 5, dont le tracé traverse l'intérieur des terres de l'Oregon jusqu'aux frontières mexicaines, coupant en deux l'État tout entier. En plus de ces voies, une autre grande artère Nord-Sud est l'autoroute d'État 99 (State Highway 99) qui relie les environs de Red Bluff à ceux de Bakersfield ; l'autoroute 99 est en grande partie parallèle à l'Interstate 5 et connecte les villes de la Central Valley non desservies par l'Interstate 5. Bien que la plupart des autoroutes californiennes soient gratuites, il existe quelques routes payantes et beaucoup de grands ponts possèdent des péages.
Peut-être est-ce inhérent à sa superficie mais malgré l'importance de son réseau routier (parmi les plus étendus des États-Unis), la Californie possède quelques unes des plus grandes agglomérations des États-Unis non desservies par une Interstate Highway, dont les deux plus grosses, Fresno (471 479 habitants) et Bakersfield (247 057 habitants). Ces villes, ainsi que Modesto et Visalia, sont évitées par l'Interstate 5 qui vire à l'ouest pour contourner les embouteillages de la Vallée Centrale de Californie, entre Sacramento et Los Angeles.
Le plus célèbre pont autoroutier de l'État est le Golden Gate, mais il existe aussi d'autres grands ponts à Sacramento, Los Angeles, et San Diego.
L'Aéroport international de Los Angeles et l'Aéroport international de San Francisco sont des centres de correspondance importants pour le trafic aérien transpacifique et transcontinental. Il y a environ une douzaine d'aéroports commerciaux importants et bien plus d'aéroports d'aviation générale dans les 58 comtés que compte la Californie.
La Californie possède également plusieurs ports importants. Le complexe portuaire géant formé par le Port de Los Angeles et le Port de Long Beach dans le sud de la Californie est le plus grand du pays et doit gérer environ un quart de l'ensemble du trafic de cargos de conteneurs des États-Unis. Le Port d'Oakland traite la plupart des conteneurs traversant l'océan et passant par le nord de la Californie. Le Port de Redwood City est l'un des ports les plus importants au monde et le seul port en eaux profondes du sud de la baie de San Francisco.
Le trafic ferroviaire express est exploité par Amtrak California, qui gère les trois réseaux ferroviaires express les plus chargés des États-Unis en dehors du Northeast Corridor. Des réseaux combinant métros et métros légers existent à Los Angeles (LACMTA) et San Francisco (BART et MUNI Metro). On trouve également des réseaux de métros légers à San Jose (VTA), San Diego (San Diego Trolley), Sacramento (RT Light Rail), et dans la Région Nord de San Diego (Sprinter). De plus, des réseaux de trains de banlieue desservent la Baie de San Franscisco (ACE), le Grand Los Angeles (Metrolink), et le comté de San Diego (Coaster).
Quasiment tous les comtés ont leurs lignes de bus, de nombreuses villes ayant également leurs propres lignes. Les voyages régionaux en bus peuvent être effectués via Greyhound, Amtrak Thruway Coach, Xe Đò Hoàng Transportation www.xedohoang.com, ou California Shuttle Bus www.cashuttlebus.com .
Les réseaux de transports arrivent à saturation en raison de l'accroissement démographique. Un problème politique récurrent en Californie réside dans le choix pour l'État entre continuer l'expansion agressive des autouroutes gratuites ("Freeway") et améliorer les réseaux de transports de masse dans les zones urbaines.
La California High Speed Rail Authority (autorité des lignes ferroviaires à grande vitesse de Californie) a été créée en 1996 par l'État pour construire un réseau ferroviaire de 700 miles soit 1 127 km. Les électeurs ont voté la "Proposition 1A" en novembre 2008, approuvant ainsi un engagement financier de la part de l'État de 9 milliards de dollars. Le réseau ainsi formé créerait des lignes de type TGV entre les quatre plus grandes aires urbaines de l'État, et permettrait de voyager entre l'Union Station de Los Angeles et la gare San Francisco Transbay Terminal en deux heures et demie.
Seuls 10 % des habitants de la Californie utilisent les transports en commun pour leurs déplacements. La culture californienne est majoritairement automobile.