Der Hauptbahnhof von Birmingham, New Street Station, gilt als größter Eisenbahnknotenpunkt Großbritanniens. Züge verkehren in alle wichtigen Städte des Landes. New Street Station wird von den Bahngesellschaften Arriva Trains Wales (Regionalverkehr Richtung Wales), Central Trains (Regionalverkehr, überregionaler Verkehr Richtung Osten) und Virgin Trains (Fernverkehr Richtung Norden, Westen und Süden, insbesondere London) bedient. Chiltern Railways (Regionalverkehr von London) fährt den Bahnhof "New Street Station" nicht an, bedient aber u.a. den nahegelegenen Bahnhof "Snow Hill".
Die Midland Metro ist eine Straßenbahn, welche Birmingham mit den Nachbarstädten Wednesbury, West Bromwich und Wolverhampton verbindet. Erweiterungen ins Stadtzentrum und nach Dudley sind geplant. Der städtische Busverkehr ist weitgehend dereguliert.
Birmingham ist der Knotenpunkt verschiedener Autobahnen. Das Autobahnkreuz Gravelly Hill nordöstlich der Stadt wird wegen seiner Kompliziertheit scherzhaft "Spaghetti Junction" genannt.
Im Osten der Stadt liegt der Flughafen Birmingham International, mit Flügen nach ganz Europa sowie nach New York. Der Flughafen ist an das Eisenbahnnetz angeschlossen.
Obwohl keine bedeutenden Flüsse durch Birmingham fließen, ist die Stadt der Knotenpunkt des mittelenglischen Kanalsystems. Innerhalb der Stadtgrenzen gibt es Kanäle mit einer Gesamtlänge von 60 Kilometern. Es wird oft behauptet, dass Birmingham mehr Kanäle als Venedig besitzt (allerdings ist die Stadtfläche auch um einiges größer). Viele Kanäle waren mit der Zeit unpassierbar geworden, werden jedoch seit den 1980er Jahren wieder instandgesetzt und sind heute beliebte Touristenattraktionen mit zahlreichen Bars und Restaurants.