Limoges est desservie depuis les années 1990 par l'autoroute gratuite A20, qui relie Vierzon à Montauban (axe Paris/Toulouse, et qui double donc l'ancienne RN 20, aujourd'hui presque totalement déclassée.
Depuis de nombreuses années, le projet de liaison autoroutière Limoges-Nantes stagne.
En octobre 2007, les CCI des 5 départements traversés par la RN 21 ont demandé la mise en 2 fois 2 voies de la route reliant Limoges à Tarbes.
En 1967, la mise en service du train "Le Capitole" permettait à Limoges d'avoir la relation avec Paris et Toulouse la plus rapide d'Europe. Cette même liaison a cependant peu à peu périclité du fait de la mise en service des TGV Paris-Toulouse via Bordeaux depuis 1990. Aujourd'hui, Limoges attend encore la concrétisation d'une première ligne à grande vitesse qui la relierait au réseau européen à grande vitesse. Néanmoins, depuis le mois de décembre 2007, une relation TGV intersecteur quotidienne relie Brive la Gaillarde à Lille Europe quotidiennement via Juvisy - Marne la Vallée Chessy (aller le matin et retour le soir) desservant la gare de Limoges Bénédictins. Il reste le cas des relations autres qu'avec Paris telles qu'avec Lyon, Clermont-Ferrand, Bordeaux ou Toulouse qui sont aujourd'hui problématiques. Le Limousin comme le reste du Massif Central souffrent de l'orientation des flux en direction de Paris qui contournent ce vaste secteur géographique du centre et du sud de la France. En perspectives, deux projets pourraient changer la donne telles que la réalisation de la Ligne à grande vitesse Poitiers-Limoges ou la concrétisation de Transline.
La ville possède deux gares ferroviaires : la célèbre Gare de Limoges-Bénédictins, qui accueille aussi la gare routière au sein du Centre Intermodal d'Échanges de Limoges (CIEL), et la gare de Limoges-Montjovis.
Limoges est au centre d'une "étoile" à 7 branches formée par diverses routes à trafic relativement important. Ce trafic est en partie dû à la proximité du grand axe de transport RCEA (route Centre-Europe-Atlantique), qui joint Genève à la côte atlantique, et qui passe à Bellac, à 40km au nord-ouest de Limoges.
Les principales routes formant cette étoile, dans le sens des aiguilles d'une montre en partant du nord :
Limoges est contournée par plusieurs voies :
Il existe un projet de création du "grand contournement sud-est", qui relierait la D 2000, au niveau d'Aixe-sur-Vienne (N 21), à l'autoroute A20, vraisemblablement au niveau de la sortie 37 (Boisseuil).