Dans le domaine ferroviaire, le trafic sur les grandes lignes (TGV, Intercités) est estimé à 11 millions de voyageurs par an, celui sur les lignes régionales (TER) représente plus de 14 millions de voyageurs par an. L'offre de trains régionaux complète l'offre des grandes lignes, notamment au départ de Nantes (ex : Nantes-Angers, 39 allers-retours par jour pour 2 millions de voyageurs par an). La fréquentation des trains régionaux a augmenté de 60 % en dix ans, en lien avec les investissements lourds de la Région (infrastructures, matériels roulants). Toutefois, l'accès aux transports reste inégal, puisque seuls 41 % du territoire soit 71 % de la population, sont situés à moins de 15 minutes d'une gare.
Les réseaux de transports collectifs urbains des principales agglomérations se sont dotés de circuits en site propre : 1er réseau de tramway de France par sa longueur pour Nantes, arrivée récente du tramway au Mans ou prochaine à Angers.
Dans le transport aérien, l'aéroport de Nantes-Atlantique se positionne comme le 9e aéroport français et le 1er aéroport du grand-ouest. Le trafic représente près de 3 millions de voyageurs par an. Un nouvel aéroport est en projet à Notre-Dame-des-Landes, au nord de Nantes.
| 14 664 921 de voyageurs transportés sur les lignes ferroviaires régionales | |
| en 2010 (Région Pays de la Loire) | |
| 631 385 de voyageurs transportés sur les lignes routières régionales | |
| en 2010 (Région Pays de la Loire) | |
| 90,1 % des trains régionaux arrivés à l'heure* | |
| en 2010 (Région Pays de la Loire) - *retard inférieur à 5 minutes |