Comme dans la majorité des villes européennes, les transports à Besançon sont dominés par l'automobile. La ville est bien desservie par le train, avec notamment des rames TGV qui la relient à Paris. C'est une des seules capitales régionales à ne pas disposer d'aéroport.
L'agglomération de Besançon est desservie par l'autoroute A36 qui relie Beaune et Mulhouse et qui a été mise en service en 1980. Du fait de la topographie de la ville, la circulation est problématique à Besançon et constitue l'un des enjeux locaux majeurs pour les années à venir. Pour y remédier, des réalisations d'envergure sont menées depuis le début des années 1990. Une première réponse aux problèmes de circulation a été apportée avec le percement d'un tunnel sous la citadelle permettant en partie de décongestionner les rues du centre-ville en opérant une jonction directe entre la RN 83 et la RN 57. Une rocade à 2x2 voies est également en cours de réalisation pour contourner la ville, dont un premier tronçon, appelé voie des Montboucons, a été ouvert en 2003 et permet de faire la liaison entre les pénétrantes dites route de Dole (N73), route de Gray (D70) et route de Vesoul (N57). Un second tronçon, surnommé voie des Mercureaux, est actuellement en chantier. Il s'agit de la portion la plus délicate car s'inscrivant dans une configuration et un environnement particulièrement délicats : sur un total de six kilomètres, deux tunnels ont dû être percés, un viaduc construit au-dessus du vallon des Mercureaux, l'ensemble présentant une pente continue de plus de 5%. La voie des Mercureaux, reliant la route de Lyon (RN83) et la route de Lausanne (RN57), devrait être mise en service mi 2011.
La ville, établie dans un méandre du Doubs, est traversée par le Canal du Rhône au Rhin. Son gabarit étant assez réduit, seuls les embarcations de tourisme parviennent jusqu'à Besançon.
Un projet de mise à grand gabarit avait vu le jour en 1961, mais après la mobilisation et la forte opposition pendant de longues années des élus et habitants de la région, il a été définitivement abandonné en 1997.
La gare de Besançon-Viotte est desservie depuis 1981 par une ligne TGV qui la relie à Paris en 2h40. Les rames roulent sur une voie classique entre Montbard et Besançon. Elle se situe également sur la ligne de trains Corail Strasbourg-Lyon via la Ligne Dole - Belfort et la ligne Besançon - Bourg-en-Bresse. Des TER Franche-Comté empruntent également ces lignes pour la relier notamment à Dijon, Dole, Belfort et Montbéliard. Une ligne secondaire, la Ligne Besançon-Viotte - Le Locle-Col-des-Roches dite "ligne des horlogers" non électrifiée, est empruntée par des TER Franche-Comté desservant aussi la gare de Besançon la Mouillère et permettant de rejoindre Valdahon, Morteau ainsi que la ville suisse de La Chaux-de-Fonds.
En 2012, Besançon sera reliée à la nouvelle ligne LGV Rhin-Rhône, dont la première branche est actuellement en construction entre Dijon et Mulhouse, par la réutilisation d'une partie de l'ancienne ligne Besançon - Vesoul rénovée et électrifiée. Une nouvelle gare d'agglomération, appelée Besançon Franche Comté TGV, voit le jour sur le territoire de la commune d'Auxon-Dessous. Elle sera desservie aussi par des TER Franche-Comté. Cette nouvelle ligne mettra Besançon à un peu moins de deux heures de Paris contre 2h40 actuellement. À noter que Vesoul est la seule préfecture départementale de la région à ne pas être reliée directement à Besançon par liaison ferroviaire (mais possible via Belfort).
Le tableau suivant récapitule les principales liaisons ferroviaires directes régionales et nationales avec Besançon en 2005.
Liaisons | Nombre d'allers-retours quotidiens | Temps de trajet optimal | Temps de trajet TGV (2011) |
---|---|---|---|
Paris | 6 | 2h35 | 2h05 |
Lyon | 7 | 2h13 | 1h55 |
Marseille | 2 | 4h18 | 3h35 |
Strasbourg | 7 | 2h23 | 1h40 |
Mulhouse | 10 | 1h30 | 0h45 |
Dijon | 27 | 0h46 | 0h25 |
Dole | 26 | 0h19 | |
Saint-Vit | 19 | 0h10 | |
Baume-les-Dames | 15 | 0h21 | |
Belfort | 19 | 1h06 | 0h25 |
Montbéliard | 21 | 0h51 | 0h25 |