Wien hat ein großes Netz öffentlicher Verkehrsmittel. Es besteht aus den zur ÖBB gehörenden S-Bahn-Linien, der Badner Bahn und dem Netz der Wiener Linien (U-Bahn, Straßenbahn und Autobuslinien). Die öffentlichen Verkehrsmittel transportieren 750 Millionen Fahrgäste im Jahr.
Die Wiener Straßenbahn, „Bim“ genannt, existiert seit 1865, als die erste Pferdetramway ihren Fahrbetrieb aufnahm. Das Straßenbahnnetz wurde in den folgenden Jahrzehnten massiv ausgebaut und ist auch heute noch, nachdem mit dem zunehmenden Individualverkehr der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts einige Linien zugunsten des Kfz-Verkehrs aufgelassen wurden, mit einer Netzlänge von 232 Kilometern eines der längsten Straßenbahnnetze der Welt. Wien hat mit 188 Kilometer Länge sogar das drittlängste innerstädtische Straßenbahnnetz der Welt, hinter Sankt Petersburg und Melbourne. Zusätzlich verkehrte seit 1898 die im Jugendstil errichtete Stadtbahn, der Autobusbetrieb wurde in Wien am 23. März 1907 aufgenommen. Diese brachte eine jahrzehntelange Diskussion über einen möglichen Sinn einer U-Bahn.
Die Wiener U-Bahn wurde 1976 (Test auf einer Stadtbahnteilstrecke) bzw. 1978 (erste Neubaustrecke) eröffnet und bis heute ständig erweitert. Für den U-Bahn-Verkehr wurde auch die Strecke der Wiener Stadtbahn adaptiert. Das Wiener U-Bahn-Netz besteht zurzeit aus fünf U-Bahn-Linien, ist 65,5 Kilometer lang, hat 90 Stationen und transportiert jährlich ca. 430 Millionen Fahrgäste. Rund 500 Busse der Stadt verkehren heute auf 640 Kilometer Netzlänge auf den 45 Tages- und den 21 Nachtbuslinien, welche jährlich rund 120 Millionen Fahrgäste verzeichnen. Darüber hinaus fahren auch noch, vor allem in den Stadtrandzonen, private Busunternehmen in Tarifgemeinschaft mit den Wiener Linien. Gemeinsam mit den Bahn- und Buslinien im Umland bis etwa 60 Kilometer bildet das Wiener Verkehrsnetz den Verkehrsverbund Ost-Region.
Seit Anfang/Mitte der 1990er versucht die Stadt Wien vermehrt, die Wiener Linien behinderten- und seniorenfreundlicher zu machen. Bereits im Jahre 1992 wurde die erste öffentliche Testfahrt mit einer Niederflurstraßenbahn des Typs ULF (Ultra Low Floor) im Wiener Straßenbahnnetz durchgeführt. Seit Beginn des Serieneinsatzes 1996/97 werden immer mehr ULFs in das Wiener Straßenbahnnetz aufgenommen, wobei bei weitem aber nicht alle Linien mit ULFs ausgerüstet sind. Verantwortlich hierfür ist die Problematik, dass (noch) nicht alle Remisen der Wiener Linien ULF-gerecht ausgestattet sind. Im Moment sind drei Generationen von Straßenbahnen im Wiener Straßenbahnnetz im Einsatz. Neben Straßenbahnen wurde mittlerweile auch ein Großteil der Busflotte der Wiener Linien sowie die Züge der Linie U6 auf Niederflurbetrieb umgestellt.
Als Alternative zu den öffentlichen Verkehrsmitteln bietet im Zentrum von Wien das Citybike Mobilität mit dem Leihfahrrad. Nach der Registrierung via Internet oder direkt am Terminal bei einem der ca. 50 Standplätze kann mit einer österreichischen Maestro-Karte (gemeinhin Bankomat-Karte genannt), der Citybike-Card, internationalen Kreditkarten (Visa, MasterCard), einem Mobiltelefon oder der Citybike Tourist Card ein Fahrrad entliehen werden. Für eine Stunde ist die Benutzung kostenlos, kann aber beliebig wiederholt werden.