Dem innerstädtischen öffentlichen Personennahverkehr dienen 15 S-Bahn-Linien (betrieben von der S-Bahn Berlin GmbH) sowie neun U-Bahn-, 23 Straßenbahn-, 150 Bus- und sechs Fährlinien (alle betrieben von der BVG).
Die Innenstadt wird in Ost-West-Richtung von der als Hochbahn angelegten Stadtbahn durchquert, welche parallel von S-Bahn sowie Regional- und Fernverkehr befahren wird. Sie verbindet das Westkreuz mit dem Ostkreuz, und passiert dabei die Bahnhöfe Charlottenburg, Zoologischer Garten, Hauptbahnhof, Friedrichstraße, Alexanderplatz und Ostbahnhof. Auf der Nord-Süd-Achse übernehmen die U-Bahnlinie 9 und die U6 den größten Teil des Fahrgastaufkommens, ergänzt durch die unterirdische Nord-Süd-Trasse der S-Bahn. Die S-Bahntrasse kreuzt am Bahnhof Friedrichstraße die Stadtbahn. Vervollständigt wird der Bahnverkehr durch die Ringbahn, welche die Innenstadt einschließt. Alle anderen Linien kreuzen diese Trassen.
Am 28. Mai 2006 wurden der neue Hauptbahnhof als zentraler Berliner Bahnhof und im Zusammenhang damit der Tiergartentunnel, die Fernbahnhöfe Gesundbrunnen und Südkreuz sowie die Regionalbahnhöfe Potsdamer Platz (unterirdisch), Jungfernheide und Lichterfelde Ost in Betrieb genommen. Damit erhielt der Regional- und Fernverkehr der Bahn gemäß dem so genannten Pilzkonzept zusätzlich zu der in Ost-West-Richtung angelegten Stadtbahn eine unterirdische Regional- und Fernverkehrsverbindung in Nord-Süd-Richtung. Der Umstieg zwischen Nord-Süd-Tiergartentunnel und West-Ost-Stadtbahn erfolgt am Hauptbahnhof. Züge, die Berlin aus nördlichen oder südlichen Richtungen erreichen, fahren seitdem meist über die neue Nord-Süd-Trasse von Lichterfelde Ost über Südkreuz, Potsdamer Platz, Hauptbahnhof über den „Overfly“ nach Gesundbrunnen oder Richtung Westen über Jungfernheide nach Spandau.
Zum Eisenbahnknotenpunkt Berlin gehört auch der südlich bei Potsdam gelegene Rangierbahnhof Seddin. Für den Regionalverkehr verkehren Regionalbahn- und Regionalexpresslinien der Deutschen Bahn sowie eine InterConnex-Linie und der Harz-Berlin-Express.
Das Stadtbusnetz gliedert sich in Expressbusse (Buchstabe X), MetroBusse (Buchstabe M) und Stadtbusse (mit dreistelliger Nummer). Ähnlich dazu gibt es die MetroTram (Buchstabe M) und Straßenbahn (zweistellige Nummer). Nachtbusse haben als Linienbezeichnung ein „N“ vor der Liniennummer. In den Nächten vor Sonnabenden, Sonn- und Feiertagen fahren fast alle S- und U-Bahn- sowie Metrolinien (außer U4 und S85) durchgehend, bei der S-Bahn teilweise mit veränderter Streckenführung.
Der Bus-Fernverkehr zu deutschen und europäischen Zielen wird über den Zentralen Omnibus-Bahnhof am Funkturm (ZOB) abgewickelt. Gegenüber dem Messegelände gelegen, ist er direkt über den Berliner Stadtring (A 100) erreichbar und mit dem ÖPNV durch Bus-, U- und S-Bahnlinien verbunden.