Les transports en Ille-et-Vilaine sont marqués par la place centrale de l'agglomération de Rennes, vers laquelle convergent les principaux axes de transport terrestre du département et qui constitue la principale porte d'entrée de la Bretagne depuis le reste du territoire français. Seul le nord du département échappe un peu à cette logique de réseau en étoile, notamment grâce au port de Saint-Malo et à l'attractivité touristique de la côte.

Transport routier thumb|left|Vue aérienne de la rocade de Rennes. Infrastructures routières

L'agglomération de Rennes constitue le cœur du réseau routier d'Ille-et-Vilaine. De la rocade de Rennes, aménagée à 2x2 ou 2x3 voies, rayonnent huit axes à 2x2 ou 2x3 voies, tous d'accès gratuit : dans l'ordre des aiguilles d'une montre :

l'autoroute A84 vers Fougères, Avranches et la Normandie (seule autoroute située en Bretagne administrative) ; la route nationale 157, qui se prolonge au-delà de la frontière de la Mayenne en autoroute A81 vers Laval, Le Mans et Paris ; la route départementale 173 vers Janzé, Segré et Angers ; la route nationale 137 vers Bain-de-Bretagne, Nantes et le sud-ouest de la France ; la route départementale 177 vers Pipriac et Redon ; la route nationale 24 vers Ploërmel, Lorient et Vannes ; la route nationale 12 vers Montauban-de-Bretagne, Saint-Brieuc et Brest ; la route départementale 137 vers Saint-Malo.

Ce dernier axe coupe au niveau de Miniac-Morvan la route nationale 176, seule voie transversale importante, qui relie la Normandie au nord de la Bretagne.

Les axes routiers de l'agglomération rennaise, et en particulier sa rocade, cumulent le trafic d'une métropole en expansion économique et démographique avec des flux traversants importants, Rennes étant un passage obligé vers les côtes bretonnes depuis une grande partie des régions françaises. C'est ainsi que Rennes serait, en , la ville la plus embouteillée de France.

+ Identifiant  Origine Principales agglomérations desservies dans le département Fin Remarques Autoroute A84 Rennes Liffré, Saint-Aubin-du-Cormier Caen Seule autoroute de Bretagne, non concédée et d'accès gratuit. Route nationale 12 Jouy-en-Josas (Paris) Fougères, Rennes, Montauban-de-Bretagne Brest Déclassée entre Romagné (près de Fougères) et Rennes depuis la construction de l'autoroute A84 ; aménagée à 2x2 voies entre Rennes et Brest (2x3 voies à la sortie de Rennes). Route nationale 24 Rennes Plélan-le-Grand Lorient Entièrement aménagée à 2x2 voies Route nationale 136 Rennes (rocade de Rennes) Rennes Axe circulaire constituant la rocade de Rennes. Entièrement aménagé à 2x2 ou 2x3 voies. Route nationale 137 Rennes Bain-de-Bretagne Nantes Entièrement aménagée à 2x2 voies. Avant 2006, la RN 137 reliait Saint-Malo à Bordeaux ; seules la section de Rennes à Nantes et une courte section en Charente-Maritime ont été conservées dans le réseau routier national. La section de Saint-Malo à Rennes (via Miniac-Morvan et Tinténiac) a été déclassée en RD 137 et est presque entièrement aménagée à 2x2 voies. Route nationale 155 Orléans Fougères, Antrain, Dol de Bretagne Saint-Malo Déclassée en 1972 en RD 155. Le numéro 155 a été récupéré par une route nationale de l'Eure, à son tour déclassée en 2006. Route nationale 155a Saint-Malo Cancale Déclassée en 1972 en RD 355. Route nationale 157 La Gravelle (Laval) Vitré, Châteaubourg Rennes Entièrement aménagée en 2x2 voies dans la continuité de l'autoroute A81, sa conversion aux normes autoroutières est étudiée. La section bretillienne de la RN 157 est la seule conservée d'une route nationale qui reliait jusqu'en 2006 Orléans à Rennes via Le Mans. Route nationale 163 Saint-Jean-de-Linières (Angers) Corps-Nuds Rennes Déclassée en 1972 en RD 163 et RD 173. L'axe Angers-Rennes est progressivement aménagé à 2x2 voies, suivant un itinéraire assez distinct de l'itinéraire historique. Route nationale 163bis Le Lion-d'Angers (Angers) La Guerche-de-Bretagne, Châteaugiron Rennes Déclassée en 1972 en RD 463. Route nationale 164 Montauban-de-Bretagne (Rennes) Saint-Méen-le-Grand Châteaulin Aménagée à 2x2 voies dans le département.Avant 1972, la RN 164 reliait Ancenis à Landerneau ; elle a récupéré entre Montauban-de-Bretagne et Rostrenen le tracé de l'ancienne RN 164bis. Route nationale 164bis Montauban-de-Bretagne (Rennes) Saint-Méen-le-Grand Rostrenen Itinéraire entièrement repris par la RN 164 en 1972. Route nationale 166 Vannes Saint-Méen-le-Grand Dinard La partie de l'itinéraire située en Ille-et-Vilaine a été déclassée en RD 166 et RD 266 en 1972 ; seule la partie de l'itinéraire située entre Vannes et Ploërmel, dans le Morbihan, reste classée dans le réseau routier national. Route nationale 166a Châteauneuf-d'Ille-et-Vilaine Pleslin-Trigavou Déclassée en 1972 en RD 366. Route nationale 168 Quiberon Dinard Déclassée en 1972 en RD 168. Route nationale 175 Rennes Saint-Aubin-d'Aubigné, Antrain Rouen La section bretillienne a été déclassée en RD 175. Une partie de la RN 175 a été conservée dans le réseau routier national, entre Pontorson et Avranches, dans le département de la Manche. Route nationale 176 Pontorson Dol-de-Bretagne, Miniac-Morvan Tramain (Lamballe) Aménagée à 2x2 voies sauf au niveau du pont Chateaubriand sur la Rance.Initialement, la RN 176 débutait à Pré-en-Pail, mais le tronçon Pré-en-Pail - Pontaubault a été déclassé, tandis que le tronçon Pontaubault - Pontorson appartient à la route nationale 175. Route nationale 177 Villers-Bocage (Caen) Louvigné-du-Désert, Fougères, Rennes, Pipriac Redon Déclassée en 1972 en RD 177, aménagée à 2x2 voies entre Rennes et Redon. Route nationale 178 Fougères Vitré, La Guerche-de-Bretagne, Martigné-Ferchaud La Mothe-Achard (Les Sables-d'Olonne) Déclassée en 1972 en RD 178 et RD 179. Route nationale 772 Ploërmel Guipry, Bain-de-Bretagne Châteaubriant Déclassée en 1972 en RD 772. Route nationale 773 Gaël Redon Donges Déclassée en 1972 en RD 873. Route nationale 775 Saint-Nolff (Vannes) Redon Segré Déclassée en 1972 en RD 775. Route nationale 776 Elven (Vannes) La Chapelle-Bouëxic, Bruz, Rennes, Saint-Aubin-d'Aubigné, Antrain Le Mont-Saint-Michel Déclassée en 1972 en RD 776 jusqu'à Guichen, transférée à d'autres routes nationales elles-mêmes déclassées ultérieurement au-delà de Guichen. Route nationale 777 Questembert (Vannes) Pipriac, Guipry, Bain-de-Bretagne, Janzé, Vitré Ernée Déclassée en 1972 en RD 777. Route nationale 786 Morlaix Dinard Déclassée en 1972 en RD 786. Route nationale 794 Plancoët Combourg, Saint-Aubin-du-Cormier Vitré Déclassée en 1972 en RD 794. Route nationale 795 Dol-de-Bretagne Combourg Tinténiac Déclassée en 1972 en RD 795. Route nationale 796 Combourg Tremblay (Fougères) Déclassée en 1972 en RD 796. Route nationale 797 Le Vivier-sur-Mer (Saint-Malo) Pontorson Déclassée en 1972 en RD 797. Route nationale 798 Pontaubault (Avranches) Fougères Laval Déclassée en 1972 en RD 798. Route nationale 805 La Guerche-de-Bretagne Saint-Rémy-du-Val (Mamers) Déclassée en 1972 en RD 805. Route nationale 806 Fougères Javron-les-Chapelles (Alençon) Déclassée en 1972 en RD 806.

Transport collectif de voyageurs

L'Ille-et-Vilaine est desservi par le réseau régional de transport routier BreizhGo (anciennement Illenoo), qui exploite commerciales régulières dans le département. Des gares routières sont présentes à Rennes, Saint-Malo et Fougères.

Covoiturage et autopartage L'application de covoiturage OuestGo, développée par les collectivités locales bretonnes, est disponible dans le département.

Transport ferroviaire Historique thumb|La gare du Mail à Rennes des tramways d'Ille-et-Vilaine en 1916. La première ligne de chemin de fer du département a atteint Vitré et Rennes en 1857, en provenance de Paris-Montparnasse. Quelques années plus tard, le chemin de fer atteignait Redon, Fougères, Montauban-de-Bretagne, Dol-de-Bretagne et Saint-Malo, entre autres. Le développement du réseau d'intérêt général a été poursuivi jusqu'à la fin du siècle par la Compagnie des chemins de fer de l'Ouest, qui créa plusieurs itinéraires transversaux entre les petites villes du département et les départements voisins. Une grande partie de ces lignes est aujourd'hui fermée.

L'Ille-et-Vilaine a également été desservie à partir de 1897 par un dense réseau de chemins de fer d’intérêt local, exploité par la compagnie des Tramways d'Ille-et-Vilaine. Ce réseau, qui se développait sur plus de à son apogée, a totalement disparu en 1950.

En 1965, la ligne du Mans à Rennes est électrifiée, en prolongement de la section Paris-Le Mans électrifiée . Mais c'est surtout l'arrivée du TGV en 1989 qui va permettre l'amélioration de la desserte du département : Rennes n'est plus qu'à deux heures de Paris, et les lignes de Rennes à Brest et de Rennes à Quimper sont électrifiées pour permettre au TGV de desservir les côtes nord et sud de la Bretagne.

Après l'électrification en 2005 de la ligne de Rennes à Saint-Malo, l'Ille-et-Vilaine voit sa desserte à nouveau améliorée en 2017 par l'ouverture de la LGV Bretagne-Pays de la Loire, qui prolonge la LGV Atlantique jusqu'à Rennes et met l'Ille-et-Vilaine à moins d'1h30 de Paris.

Situation actuelle thumb|Un train TER Bretagne en gare de Saint-Malo.

La gare de Rennes est, avec plus de en 2019, la plus grande gare d'Ille-et-Vilaine et de la Bretagne administrative. Remaniée pour accompagner l'ouverture de la LGV Bretagne-Pays de la Loire, elle est reliée à Paris-Montparnasse par de nombreux allers-retours quotidiens, et accueille également des TGV directs vers Lille, Bruxelles, Strasbourg, Lyon, Marseille et Montpellier. Le trafic TER est également important, notamment le trafic périurbain au sein de l'aire urbaine de Rennes.

Les autres gares importantes de voyageurs sont celles de Saint-Malo, Vitré et Redon, avec une fréquentation annuelle entre et en 2019.

Jusqu'en 2017, les deux axes ferroviaires principaux du département, se croisant à Rennes, étaient la ligne de Paris-Montparnasse à Brest et la ligne de Rennes à Redon, où elle se connecte sur la ligne de Savenay à Landerneau. Ces deux lignes sont parcourues par des trains TGV et TER BreizhGo (TER Bretagne), et relient entre autres Rennes à Laval, Brest, Quimper et Nantes. Depuis 2017, la plupart des TGV ou Ouigo circulent sur la LGV Bretagne-Pays de la Loire.

Comme dans le reste de la Bretagne, le trafic de fret est faible.

+ LGV Bretagne-Pays de la Loire Ligne à grande vitesse, parcourue à la vitesse commerciale de , à double voie, électrifiée. Ouverte en 2017 dans le cadre d'un partenariat public-privé avec la société Eiffage Rail Express. Ligne de Paris-Montparnasse à Brest À double voie électrifiée. Ligne de Rennes à Redon À double voie électrifiée. Ligne de Savenay à Landerneau À double voie électrifiée. Ligne de Rennes à Saint-Malo - Saint-Servan À double voie électrifiée. Ligne de Lison à Lamballe À voie unique non-électrifiée. Ligne de Châteaubriant à Rennes À voie unique non-électrifiée. Fermée en 2017 entre Châteaubriant et Retiers en raison du mauvais état de la voie, elle a été rouverte en 2021 après des travaux de régénération. Ligne de Ploërmel à La Brohinière À voie unique non-électrifiée. Fermée à tout trafic dans les années 1990, sa partie bretillienne a été rouverte au fret en 2009 mais n'a plus aucun trafic depuis 2018. Ligne de Vitré à Pontorson Entièrement déclassée sauf quelques kilomètres au départ de Vitré pour la desserte d'une usine agroalimentaire. Ligne de Martigné-Ferchaud à Vitré Entièrement déclassée. Ligne de Mayenne à La Selle-en-Luitré Entièrement déclassée. Ligne de La Brohinière à Dinan Entièrement déclassée. Ligne de Châteaubriant à Ploërmel Entièrement déclassée. Ligne de Dinan à Dinard-Saint-Énogat Entièrement déclassée. Ligne de Saint-Hilaire-du-Harcouët à Fougères Entièrement déclassée. Ligne de Miniac-Morvan à La Gouesnière - Cancale - Saint-Méloir Entièrement déclassée. Chemin de fer de Saint-Méen à Loudéac Ligne du Réseau breton à écartement métrique, entièrement déclassée.