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.
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.
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 .