市北区内进出青岛的主干道环湾大道、四流路、重庆路、黑龙江路、山东路横贯南北，距青岛胶东国际机场50千米，距青岛火车站6千米，距青岛北站9千米，距国道青银高速6千米，北部跨海大桥横跨胶州湾，南部海底隧道连接西海岸。1903年，途径市北区的山东省境内第一条公路—台柳路（台东至柳树台）建成。至2002年，青岛境内有282条，途径各类公路市北区的有4条。

市北区界内的港口主要有大港码头和小港码头。青岛港大港码头位于山东半岛胶州湾畔，老港区在市北区界内。小港码头位于胶州湾东岸，港内水域面积3.4万平方米，港内有码头3座，岸线长381米，泊位8个。码头以商用、水产、客货运输为主。码头前沿水深4米，可停靠500～1000吨级船舶。

市北区境内的铁路系德国人于1904年建成。位于市北区商河路的大港火车站是胶济铁路最早的始发站。2002年，大港火车站有到发线2条，日办理客运列车4列，均为短途市郊列车。市北区境内的沿线桥梁由西向东，共有7 座。截至2022年12月，市北区共有4条地铁，分别为1号线，2号线，3号线、4号线。