航空
株洲北距长沙黄花国际机场仅40公里，经长株高速公路30分钟可以到达。
此外，株洲通用机场位于株洲市东南部10公里处的芦淞区五里墩乡境内。一期工程按运12飞机使用要求进行设计，可以起降最大起飞重量5500公斤以下的各型通用飞机、直升机，飞行区等级为1B，按昼间目视飞行要求建设，跑道长度为800米，宽30米。通用航空机场是使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动而使用的机场。包括可供飞机和直升机起飞、降落、滑行、停放的场地和有关的地面保障设施。
铁路
株洲是“十字型”国家级铁路枢纽，和郑州并称“北郑南株”。市域内主要有株洲站（京广线客货运输特等站）、醴陵站（浙赣线客运二等站）、株洲北站（京广线货运、编组特等站）、株洲西站（京广高铁客运站一等站）、醴陵东站（沪昆客运专线）、长株潭城际铁路株洲站（建设中）。2014年7月1日建成通车的吉衡铁路在株洲南3县设有攸县南站、茶陵南站、炎陵站3个客运火车站。
株洲有“火车拖来的城市”之称，是中国重要的铁路枢纽之一。京广、沪昆2大铁路干线在这里十字交汇，株洲站是中国客货运输特等站之一，平均每3分钟接发列车一次，日接发车达230趟之多，日均客流量1.6万人，2015年株洲火车站总共发送旅客584.9万人。株洲北站是全国最重要的12个路网性编组站之一，同时也为特等站（原双向三级七场），日均办理车16000辆，解编11000辆，株洲为铁路双特等站城市。
湖南“3+5”城市群城际铁路中，株洲也成为其枢纽。株洲北通长沙、岳阳，西至湘潭、娄底，东往醴陵，南达衡阳，四个方向都衔接着重要城市。其中，长株潭城际铁路在株洲设九郎山站、田心东站、大丰站、城铁株洲站、株洲南站5个火车站。2016年12月26日建成通车，株洲市中心坐城际列车到长沙市中心只需要30分钟。
公路
株洲公路四通八达，106国道、320国道、211省道、京港澳高速公路（G4）、长株高速公路（S21）、沪昆高速公路（G60）、泉南高速公路（G72）、衡炎高速公路、岳汝高速及规划中的京港澳高速复线、沪昆高速复线和连接闽南、赣南、湘南的“三南”公路都在境内穿过，全长41.629公里的长株高速公路使得株洲和省会长沙距离更近。
株洲市内有7座大桥横跨湘江。株洲形成”三环七射“的道路格局。有株洲大桥、石峰大桥、株洲湘江三桥（建宁大桥）、株洲湘江四桥（天元大桥）、株洲湘江五桥（芦淞大桥）、株洲湘江六桥（枫溪大桥）、株洲湘江七桥(渌口大桥)，2017年03月21日建成通车，用于拉通株洲县与京港澳高速公路的联系。
水运
绕城而过的湘江四季通航。普通船只沿湘江可上溯衡阳、永州，下通长沙、洞庭湖、长江。千吨级船舶能顺湘江、经长江、通上海并达世界各地。株洲港为湖南省八大港之一。