Les transports dans les Yvelines s'appuient sur un réseau dense d'infrastructures routières et ferroviaires, complété par l'axe de navigation important que constitue la Seine canalisée. Ce réseau est dominé par des axes radiaux convergents vers Paris, tandis que les liaisons transversales tant à l'intérieur du département qu'avec les départements voisins (Val-d'Oise, Essonne) sont moins développées.
Les transports yvelinois se caractérisent par l'importance des navettes voyageurs avec le centre de l'agglomération parisienne, en particulier Paris et La Défense, ainsi qu'avec d'autres pôles d'affaires de la banlieue parisienne tels que Cergy-Pontoise et le plateau de Saclay (Essonne).
Les services ferroviaires assurent une part significative des trajets domicile-travail vers Paris et la première couronne, tandis que les trajets internes au département ont très largement recours aux véhicules individuels.
Le réseau routier des Yvelines comprend :
Il s'organise selon trois grands axes rayonnant depuis Paris et suivant des itinéraires antiques :
Deux autres autoroutes « radiales » desservent le département :
Le réseau des routes départementales et communales assure un maillage relativement dense du territoire, en particulier dans le nord-est du département, partie la plus urbanisée. Cependant il existe peu de voies rapides reliant les axes radiaux tant à l'intérieur du département qu'avec les départements voisins de la grande couronne (91 et 95).
Il existe dans les Yvelines seize franchissements routiers de la Seine, dont deux viaducs de l'autoroute A14. Le plus récent est le viaduc de Triel, à 2 x 2 voies, long de 3650 m, construit en 2003 pour désenclaver la boucle de Chanteloup-les-Vignes.
À fin octobre 2009, dans le cadre de la lutte contre l'insécurité routière, 23 radars de contrôle de vitesse et trois radars de feux rouges (au Vésinet) ont été implantés dans les Yvelines.
Plus encore que le réseau routier, le réseau ferroviaire des Yvelines est fortement polarisé vers Paris, avec trois lignes radiales aboutissant à Paris-Saint-Lazare pour la première et Paris-Montparnasse pour les deux autres, toutes trois en double voie électrifiée :
La LGV Atlantique et la ligne Brétigny - Tours traversent le département, sans le desservir, dans sa pointe sud parallèlement à l'autoroute A10.
Il n'existe que deux lignes transversales :
La partie est du département, la plus urbanisée, est aussi la mieux desservie par le réseau de transport en commun de l'Île-de-France. À noter en particulier les branches du RER A aboutissant à Poissy et Saint-Germain-en-Laye, du RER B à Saint-Rémy-lès-Chevreuse et du RER C à Versailles-Rive-Gauche et Saint-Quentin-en-Yvelines.
La future ligne 6 du tramway d'Île-de-France aboutira à Viroflay.
La Seine canalisée est une importante voie de transit entre l'agglomération parisienne et la mer, communiquant aussi par l'Oise avec les canaux du Nord de la France et du Benelux. Dans la traversée des Yvelines, trois barrages-écluses (de l'amont vers l'aval : Chatou/Bougival, Andrésy et Méricourt) délimitent quatre biefs. Le fleuve, accessible aux bateaux et convois de 5 000 tonnes, dessert diverses installations privées ou publiques. Ces dernières, incluent notamment le port fluvial de Limay-Porcheville, accessible également aux caboteurs fluvio-maritimes et géré par le Port autonome de Paris, et divers ports de plaisance.
L'aqueduc de l'Avre qui contribue à l'approvisionnement en eau potable de la ville de Paris traverse le département d'ouest en est.
Le département dispose de plusieurs aérodromes secondaires fréquentés par des aéroclubs : Chavenay-Villepreux, Saint-Cyr-l'École, Toussus-le-Noble, Les Mureaux et Beynes-Thiverval. Les trois premiers sont exploités par la société Aéroports de Paris, celui des Mureaux est géré par un SIVU regroupant les communes des Mureaux et de Verneuil-sur-Seine et le dernier, où se pratique le vol à voile, dépend de la commune de Thiverval-Grignon. Toussus-le-Noble est le plus grand aéroport d'affaires de la région parisienne.
L'aérodrome militaire de Vélizy-Villacoublay abrite la base aérienne 107, qui héberge notamment l'escadron de transport, d'entraînement et de calibration (ETEC) qui assure les transports du président de la République.
Les Yvelines sont traversées par diverses canalisations de transport d'hydrocarbures enterrées desservant les dépôts pétroliers de Gargenville et de Coignières ainsi que les stockages souterrains de gaz naturel de Beynes et de Saint-Illiers-la-Ville, qui représentent une longueur totale de 919 km.
Il s'agit du réseau d'oléoducs LHP (Le Havre-Paris), exploité par Trapil (société des transports pétroliers par pipeline), qui suit le cours de la Seine et dessert notamment le site de Gargenville, d'où se détache une conduite à destination d'Orléans qui dessert au passage un terminal de livraison à Coignières, du pipeline Île-de-France (PLIF) de la société Total qui relie le port du Havre à la raffinerie de Grandpuits, et du réseau de gazoducs de la société GRTgaz (ex-GdF).
La « boucle 400 000 volts », ligne à très haute tension de Réseau de transport d'électricité (RTE) qui ceinture l'Île-de-France, traverse les Yvelines dans le sens nord-sud, desservant deux postes électriques 400 000 / 225 000 V qui alimentent le département : celui de Mézerolles (commune de Boinville-en-Mantois) dans le nord-ouest relié également à la centrale thermique de Porcheville (EDF) et à la Normandie par une autre ligne THT et le poste « Yvelines » (commune de Méré), situé dans le centre géographique du département. Ce dernier, relié par une ligne souterraine à 225 000 volts au poste d'Élancourt qui dessert un million d'habitants dans les Yvelines, a été inauguré le 6 mars 2009.
Les infrastructures pour « circulations douces » sont destinées à accueillir les déplacements non motorisés, principalement la marche à pied et le cyclisme. Le Conseil général des Yvelines favorise leur développement en aménagement les routes départementales hors agglomérations et en subventionnant les communes. Il a également défini des schémas départementaux de randonnée pédestre et de randonnée équestre. En 2009, le département des Yvelines dispose de 193 km de routes départementales équipées en aménagements cyclables, et d'environ cinquante kilomètres de pistes cyclables en forêt de Rambouillet, ainsi que de 1000 km de sentiers de randonnée pédestre et 352 km de sentiers de randonnée équestre.
Les Yvelines adhèrent à l'association des départements cyclables, tandis que les communes de Conflans-Sainte-Honorine, Guyancourt, Houdan, Mantes-la-Jolie, Les Mureaux, Rambouillet, Le Vésinet et Versailles, ainsi que la communauté d'agglomération de Saint-Quentin-en-Yvelines, adhèrent au club des villes cyclables.
Des infrastructures routières de maillage transversal sont en construction ou en projet :
Une ligne de transport en commun en site propre (TCSP) reliant Versailles (Pont Colbert) au Chesnay (hôpital Mignot) est projetée. Cette ligne, prévue pour une mise en service en 2012, sera en correspondance avec les gares de Versailles - Chantiers, Versailles-Rive-Gauche et Versailles-Rive-Droite.
Dans le domaine ferroviaire, deux projets de réouverture de la « Grande Ceinture » sont à l'étude : la Tangentielle Nord entre Sartrouville et Noisy-le-Sec, et la Tangentielle Ouest entre Achères et Versailles, dont la GCO est le premier tronçon.
Un autre projet est inscrit au contrat de plan État - Région 200-2006 : l'aménagement de l’axe Paris - Mantes via Poissy dans le cadre de la liaison rapide Normandie-Val de Seine (LNRVS).