В Воронежской области имеется развитый транспортный комплекс, который включает все виды транспорта, за исключением морского. География железнодорожной сети стала складываться ещё с конца 1860-х годов.

Она сформировалась в 2 этапа: в конце 1860-х - начале 1870-х годов и в середине 1890-х годов. Её образуют магистрали государственного значения:

- Москва - Воронеж - Лиски - Ростов (1866-1870);
- Харьков - Лиски - Поворино - Пенза (середина 1890-х годов);
- Волгоград - Поворино - Орёл - Витебск - Рига (конец 1860-х - начало 1870-х годов);
- Воронеж - Курск - Киев (середина 1890-х годов).

По ним осуществляются связи Воронежской области с центром, Северным Кавказом, Поволжьем, Белоруссией, Украиной и прибалтийскими государствами. Ответвления от магистральных железных дорог на посёлок Анна, город Бутурлиновка, город Калач, построенные в середине 1890-х годов, имеют внутриобластное значение. Город Павловск и город Бутурлиновка соединяет одноколейная железная дорога для вывоза гранитного щебня, построена в 1980-е годы. Крупными железнодорожными узлами являются город Воронеж, город Лиски и город Поворино. Общая протяженность железных дорог Воронежской области составляет около 1 200 километров.

В автодорожной сети важнейшая роль принадлежит федеральной магистрали «Дон». Отрезок от Москвы до Воронежа был сдан в эксплуатацию в 1961 году, а регулярное движение в направлении города Ростов на Дону открыто в 1969 году. Автомагистраль проходит в меридиональном направлении через город Воронеж, город Павловск, город Богучар и обеспечивает прямую связь между Москвой, Воронежем и Ростовом на Дону. Межрайонное значение имеют также автомагистрали, связывающие город Воронеж с городом Саратов и городом Волгоград (через посёлок Анна и город Борисоглебск), город Курск и город Тамбов.

Магистральные трубопроводы идут с Северного Кавказа и из восточных районов страны по западу и югу Воронежской области. Город Острогожск, где они пересекаются, стал важным газораспределительным узлом. 1-й магистральный газопровод Ставрополь - Москва прошёл через территорию Воронежской области в 1956-1957 годах. В 1957 году было закончено строительство ответвления от этого газопровода к городу Воронеж. Началась массовая газификация промышленных предприятий и жилых домов Воронежской области.

На участке реки Дон от города Лиски и города Павловск осуществляются речные перевозки.

География сети высоковольтных линий электропередач определяется расположением города Воронежа, Нововоронежской атомной электростанции и главными потребителями электроэнергии.

Воронеж - один из крупных авиатранспортных узлов Российской Федерации, аэропорт (введён в эксплуатацию в 1971 году) имеет статус международного.