Tidak seperti kebanyakan bandar raya utama di Asia, berkenderaan sendiri merupakan kaedah pengangkutan utama di Kuala Lumpur.[81] Sebagai ibu negara Malaysia, Kuala Lumpur menikmati rangkaian jalan raya menyeluruh yang menghubungkannya ke destinasi lain di Semenanjung Malaysia.[82] Kuala Lumpur juga dilengkapi jaringan lebuh raya ekspres bertol, dan pengguna lebuh raya mempunyai pilihan sama ada membayar tol dengan wang tunai ataupun melalui sistem pembayaran elektronik prabayar seperti SmartTAG dan Touch 'n Go.

Dari segi pengangkutan udara, Kuala Lumpur dihubungkan melalui dua lapangan terbang iaitu Lapangan Terbang Antarabangsa Kuala Lumpur (KLIA) yang merupakan lapangan terbang utama serta Lapangan Terbang Subang yang pernah menjadi lapangan terbang utama Kuala Lumpur sebelum KLIA dibuka pada tahun 1998.

Pengangkutan awam di Kuala Lumpur terdiri daripada perkhidmatan bas, teksi dan kereta api. Sistem alihan laju di Kuala Lumpur terdiri daripada Laluan Sungai Buloh-Kajang, Laluan Ampang/Sri Petaling, Laluan Kelana Jaya, KL Monorail dan KTM Komuter, di mana KL Sentral menjadi hab utama pengangkutan rel. Selain sebagai hab pengangkutan aliran pantas, KL Sentral juga menjadi hab utama bagi sistem pengangkutan kereta api kendalian KTM Antarabandar yang berkhidmat dari Singapura di selatan, sampai Hat Yai, Thailand, di utara.[83]

Pengendali pengangkutan awam yang terbesar di Kuala Lumpur dan Lembah Klang ialah RapidKL.[84] Semenjak mengambil alih tugas Intrakota Komposit Sdn Bhd, RapidKL telah menyusun semula seluruh rangkaian bas di Kuala Lumpur dan kawasan metropolitan Lembah Klang[85] demi mempertingkatkan mutu sistem pengangkutan awam Kuala Lumpur.

Di Kuala Lumpur, kebanyakan teksi berwarna merah dan putih. Syarikat-syarikat teksi yang besar seperti Syarikat Teksi Oren Innovasi Timur diberi kelulusan dari kerajaan berwarna selain yang ditetapkan. Kuala Lumpur merupakan salah satu kota ASEAN di mana kebanyakan teksi mengunakan bahan bakar kenderaan gas asli (NGV). Sejak 2010-an Kuala Lumpur turut dilayan oleh perkhidmatan e-hailing seperti Grab yang mana pelanggan boleh menghubungi pemandu kereta persendirian melalui aplikasi untuk menumpangkan mereka ke destinasi.

Selain pengangkutan darat dan udara, Kuala Lumpur dihubungkan ke laluan perkapalan antarabangsa melalui Pelabuhan Klang. Pelabuhan Klang adalah pelabuhan terbesar dan paling sibuk di Malaysia.[86]