Die Straßennetz von Tiflis ist in einem sehr schlechten Zustand. Wegen der gebirgigen Geographie verträgt es nach Berechnungen der UNO höchstens 4.200 bis 4.500 Fahrzeuge pro Stunde. Weil die Anzahl der Autos aber seit den 1990er Jahren ständig zugenommen hat, ist es oft überlastet und Staus gehören zum Alltag. Die Regierung beabsichtigt, bis 2009 25 Hauptverkehrsstraßen und -Kreuzungen zu erneuern.
Das traditionelle öffentliche Verkehrsmittel ist der Obus, den es in Tiflis seit 1937 gibt. In den 1970er und 1980er Jahren verkehrten in der Hauptstadt rund 300 Obusse der Marke Škoda. 1990 gab es davon noch 137 Stück. Ihre Anzahl sank bis 2004 auf 80, von denen nur noch 40 funktionsfähig waren. Für systematische Reparaturen fehlte dem Staat das Geld. 2004 wurden erstmals wieder neue Busse angeschafft. Die EBRD hat der Tiflisser Verkehrsgesellschaft 2005 einen Kredit über 3,1 Mio. Euro gewährt, mit dem weitere 100 neue und 50 gebrauchte Obusse erworben werden sollen.
An die Stelle der Obusse traten in den 1990er Jahren private Kleinbusse, Marschrutki genannt. Die Anzahl der Kleinbuslinien stieg von 72 auf 223. Auch das Taxigewerbe profitierte von der Schwäche der Obusse. Es gibt in Tiflis eine überproportional hohe Anzahl von Taxis, die am Straßenrand herangewinkt werden können. Die Stadtverwaltung ist bemüht, die hohe Zahl von Kleinbussen und Taxis zu reduzieren, um Staus aufzulösen und die Schadstoffbelastung der Luft zu verringern.
Seit 1966 gibt es in Tiflis auch ein kleines U-Bahn-Netz. Es hat eine Länge von 26,3 Kilometern. Die U-Bahn verkehrt im Drei-Minuten-Takt und verbindet auch abgelegene Ortsteile mit dem Zentrum. Zur Zeit existieren zwei Linien, eine dritte war ab den späten 1980er Jahren im Bau, der aufgrund fehlender Finanzmittel nach 1991 bald wieder eingestellt wurde. Wie der Obus bleibt die U-Bahn bei gelegentlichen Stromausfällen in Tiflis stehen und die Fahrgäste müssen längere Verspätungen in Kauf nehmen.
Von dem 1883 begründeten Straßenbahnnetz der Stadt, wurde die letzte Linie am 4. Dezember 2006 stillgelegt. Eine Besonderheit des Tiflisser Nahverkehrs sind öffentliche Hängeseilbahnen, die das Stadtzentrum mit den Bezirken oberhalb der steilen Berghänge verbinden. Wegen fehlender Mittel zur Instandhaltung war 2004 von ehemals einem halben Dutzend Linien nur noch eine einzige funktionsfähig.
Seit 1872 ist Tiflis an das Fernbahnnetz der Georgischen Eisenbahn angeschlossen. Der Flughafen von Tiflis liegt 20 km östlich der Innenstadt in Lotschini. Der Bau einer Fernbahnlinie durch den Großen Kaukasus mit Anschluss an das russische Eisenbahnnetz in Wladikawkas konnte zu Sowjetzeiten nicht vollendet werden und wird seitdem nicht weiter verfolgt. Im Januar 2007 wurde der Bau der Bahnstrecke Kars–Achalkalaki–Tiflis–Baku beschlossen, die Georgien an das europäische Eisenbahnnetz unter Umgehung Russlands anschließen wird.