Die Stadt ist ein wichtiger Verkehrsknotenpunkt (Tōkaidō-Hauptlinie, Tōkaidō-Shinkansen) mit einem Shinkansen-Halt am JR-Bahnhof Hamamatsu Eki, an welchem auch Expresszüge vom Typ Hikari halten, die für die Fahrt nach Tokyo bzw. Osaka nur knapp über 1,5 Stunden Fahrzeit benötigen. Außerdem halten alle Shinkansen vom Typ Kodama. Für den lokalen öffentlichen Personennahverkehr kommt v.a. ein Bussystem zum Einsatz, das sternförmig vom zentralen Busterminal am Hauptbahnhof bedient wird und besonders das ursprüngliche Stadtgebiet von Hamamatsu umfasst. Zur Anbindung des neuen Stadtteils Hamakita im Norden wird eine eingleisige Bahnlinie eingesetzt Enshu Railway Line, auch Akaden (Roter Zug) genannt. Diese verläuft vom Bahnhof Shin-Hamamatsu im Süden bis nach Nishikajima im Stadtteil Tenryu (nordöstliche Grenze von Hamakita).