Pour les services propres à l'Île-de-France, qu'il s'agisse de transport ferroviaire (RER et lignes de banlieue) ou routier, l'autorité organisatrice, qui définit la consistance des dessertes et arrête la tarification, est le syndicat des transports d'Île-de-France (STIF). Les Yvelines sont représentées au Conseil du STIF par Jean-Marie Tétard, maire de Houdan et vice-président du Conseil général des Yvelines.
Différents réseaux de bus desservent le territoire des Yvelines. Il s'agit soit de réseaux urbains desservant une commune ou une communauté de communes, soit de réseaux interurbains desservant des parties plus étendues du territoire yvelinois. Ils sont pour la plupart exploités par des filiales des grands groupes français : Veolia, Keolis (groupe SNCF) et RATP, ainsi que par des transporteurs locaux, tels Hourtoule basé à Plaisir.
Les principaux réseaux urbains sont Bus en Seine (Veolia) dans la Boucle de Montesson, Phébus (Keolis) à Versailles, Rive Droite (Limay et environs), r-bus (Veolia) à Rambouillet, Sqybus (RATP) à Saint-Quentin-en-Yvelines, Tam en Yvelines (RATP) dans la communauté d'agglomération de Mantes-en-Yvelines.
Basé à Argenteuil (Val-d'Oise), le réseau R'Bus (Veolia) dessert aussi Sartrouville et Houilles.
Principaux réseaux interurbains : les cars Hourtoule (centre-est du département), Veolia Rambouillet (sud du département) et Veolia Houdan (centre-ouest du département).
L'Express A14 est une liaison express entre La Défense et l'ouest des Yvelines, exploitée par la Compagnie des transports collectifs de l’Ouest parisien (filiale commune de Veolia et Keolis). Empruntant l'autoroute A14, cette ligne a été mise en place en 1997 pour pallier l'absence de liaison ferroviaire directe entre La Défense et Mantes-la-Jolie. Elle dessert aussi Les Mureaux, Orgeval et Vernouillet.
En 2009, treize lignes labellisées « Mobilien » sont en service dans les Yvelines, dont huit internes au département et cinq reliant un pôle des Yvelines à des pôles extérieurs (La Défense, Cergy-Pontoise, Massy - Saclay et Les Ulis. Ces lignes sont destinées à compléter le maillage ferroviaire très insuffisant dans la « grande couronne » parisienne.
Quatre ligne de bus « Noctilien » relient certains points des Yvelines au centre de Paris, au départ des gares de La Verrière vers la gare de Paris-Est, Saint-Rémy-lès-Chevreuse vers Châtelet, Mantes-la-Jolie et Saint-Germain-en-Laye vers la gare Saint-Lazare, ainsi que de Vélizy (hôtel de ville) vers la gare Montparnasse. Il s'agit de services de bus de nuit destinés à pallier l'arrêt des services ferroviaires entre 1 h et 5 h du matin.
En complément des lignes de bus régulières, trois services de transport à la demande ont été mis en place dans les Yvelines : Créabus (groupe Veolia) à Saint-Nom-la-Bretèche, Allo Phébus à Saint-Cyr-l’École et Tamy en Yvelines dans la communauté d'agglomération de Mantes-en-Yvelines.
Les services ferroviaires dans les Yvelines sont exploités :
Les services régionaux TER (Haute et Basse-Normandie, Pays de la Loire et Centre) desservent plusieurs gares du département.
Certains trains de grandes lignes (services Intercités) desservent les gares de Mantes-la-Jolie et de Versailles-Chantiers.
Ces deux gares sont également desservies par des liaisons TGV quotidiennes : Le Havre - Marseille et, pour la première seulement, Le Havre - Strasbourg et Cherbourg - Dijon.