Le réseau de transport du département de la Loire-Atlantique est marqué par l'axe naturel est-ouest formé par l'estuaire de la Loire, et par la prééminence de la métropole de Nantes, autour de laquelle s'organisent les principales voies de communication.
Transport routier
Infrastructures routières
L'agglomération de Nantes forme la limite entre la zone sans autoroutes constituée autour de la Bretagne et le reste du territoire. Quatre axes principaux rayonnent autour de Nantes : à l'est et au sud, les autoroutes A11 et A83, concédées et à péage, mènent respectivement à Angers et Paris et à Niort et Bordeaux, tandis qu'au nord et à l'ouest, les routes nationales N 137 et N 165, à 2x2 voies, conduisent respectivement à Rennes et à Vannes et Brest. De cette dernière se détache à Savenay la route nationale 171 vers Saint-Nazaire et la presqu'île de Guérande.
Le boulevard périphérique de Nantes permet de relier tous ces axes et d'assurer une partie des flux à l'intérieur de l'agglomération de Nantes. centré|vignette|Plan du périphérique nantais
D'importance régionale, la route nationale 249, doublement de la route nationale 149, a été aménagée à 2x2 voies jusqu'à Cholet et Bressuire et se prolonge jusqu' à Poitiers. Des axes de moindre importance conduisant vers la côte de Jade et la Vendée sont partiellement aménagés à 2x2 voies sur quelques dizaines de kilomètres autour de Nantes : la RD 723 vers Paimboeuf et Saint-Brevin-les-Pins, la RD 751 vers Pornic et la RD 178 / 117 vers Challans.
En-dehors de ces axes convergeant à Nantes, l'une des principales voies de circulation du département est celle longeant la côte (RD 274 / RD 213 / RD 13), qui franchit depuis 1975 le pont de Saint-Nazaire.
+ Identifiant Origine Principales agglomérations desservies dans le département Fin Remarques Péage de Saint-Arnoult (Paris) Ancenis, Carquefou Nantes Concédée et à péage, sauf dans la périphérie de Nantes. Orvault Sautron Court segment donnant accès à la route nationale 165 depuis le boulevard périphérique de Nantes. Vertou (Nantes) Aigrefeuille-sur-Maine Niort Concédée et à péage, sauf dans la périphérie de Nantes. Carquefou (Paris) Sainte-Luce (Nantes) Antenne de l'A11 vers le centre et le sud de l'agglomération nantaise. Carquefou Nantes Sautron Ancienne numérotation, l'A821 a été découpée et répartie entre l'A11, à l'844 et l'A82. Nantes Orvault Segment nord du boulevard périphérique de Nantes, le reste du boulevard périphérique étant constitué de la route nationale 844. Chartres (Paris) Ancenis, Mauves-sur-Loire, Nantes Paimboeuf Déclassée en 1972 entre Nantes et Paimboeuf et en 2006 entre Angers et Nantes en RD 723. Nantes Rezé Aéroport de Nantes-Atlantique Déclassée en 1972 en RD 823. Pré-en-Pail Ancenis Déclassée en 1972 en RD 923. Rennes Nozay Nantes Entièrement aménagée à 2x2 voies. Avant 2006, la RN 137 reliait Saint-Malo à Bordeaux ; seules la section de Rennes à Nantes et une courte section en Charente-Maritime ont été conservées dans le réseau routier national. Pont-Saint-Martin (Nantes) La Roche-sur-Yon Déclassée en 1972 en RD 937. (anciennement Route nationale 148bis) Nantes Poitiers La section située dans le département a été déclassée en 2006 en RD 149, à la suite de l'ouverture de la route nationale 249. Saint-Jean-de-Linières (Angers) Châteaubriant, Rougé Rennes Déclassée en 1972 en RD 163. L'axe Angers-Rennes est progressivement aménagé à 2x2 voies, suivant un itinéraire assez distinct de l'itinéraire historique. Ancenis Nort-sur-Erdre, Blain Landerneau (Brest) Cet itinéraire a été déclassé en 1972 en RD 164. La RN 164 existe toujours mais suit un itinéraire ne passant plus par la Loire-Atlantique. Nantes Savenay, Pontchâteau Brest Entièrement aménagée à 2x2 voies dans le cadre du plan routier breton. Nozay Blain, Savenay Saint-Nazaire Aménagée à 2x2 voies entre la RN 165 (près de Savenay) et Saint-Nazaire. Jusqu'en 2006, le tracé de la RN 171 débutait à Laval, en desservant Châteaubriant ; cette section a été déclassée en RD 771. Avant 2006 également, la RN 171 se prolongeait jusqu'au Croisic, en traversant La Baule-Escoublac ; cette section a été déclassée en RD 213 et RD 245. Fougères Châteaubriant, Nort-sur-Erdre, Carquefou, Nantes, Les Sorinières, Legé La Mothe-Achard (Les Sables-d'Olonne) Déclassée en 1972 en RD 178. Laval Saint-Mars-la-Jaille Régéserie (commune de Pouillé-les-Côteaux, vers Ancenis) Déclassée en 1972 en RD 878. Nantes Vallet Bressuire Doublement de la RN 149 par Cholet, entièrement aménagé à 2x2 voies. Saint-Herblain (Nantes) Sautron (RN 165) Antenne de la RN 165 vers le centre de Nantes, à 2x2 voies. Saint-Nazaire Saint-Nazaire Courte section de raccordement à la RN 171, déclassée en 2006. Pointe Saint-Gildas (commune de Préfailles) Pornic, Bouaye, Nantes Les Fouchards (commune de Boulleret, près de Cosne-Cours-sur-Loire) Déclassée en 1972 en RD 751. Oudon Champtoceaux Déclassée en 1972 en RD 751c. Varades Cheffois (La Châtaigneraie) Déclassée en 1972 en RD 752. Tournebride (commune de La Haie-Fouassière, près de Nantes) Vallet Le Bourneau (commune de Vihiers) Déclassée en 1972 en RD 756. Port-Saint-Père (vers Nantes) Sainte-Pazanne Beauvoir-sur-Mer (vers l'île de Noirmoutier) Déclassée en 1972 en RD 758. Chalonnes-sur-Loire Gétigné (près de Clisson) Déclassée en 1972 en RD 762. Ancenis Vallet, Clisson Belleville-sur-Vie Déclassée en 1972 en RD 763. Châteaubriant Nozay, Blain, Savenay, Saint-Nazaire, La Baule-Escoublac Le Croisic Parcours repris par la RN 171 après les déclassements de 1972, puis partiellement déclassé en 2006. Ploërmel Châteaubriant Déclassée en 1972 en RD 772. Gaël Saint-Gildas-des-Bois, Pontchâteau Donges Déclassée en 1972 en RD 773. Malestroit Herbignac, Guérande Batz-sur-Mer Déclassée en 1972 en RD 774. Saint-Nolff (Vannes) Guémené-Penfao, Châteaubriant Segré Déclassée en 1972 en RD 775. Nantes Vertou Prolongement de l'autoroute A83, déclassé en 2006 en boulevard de Vendée. Nantes Nantes Route nationale formant avec l'autoroute A844 le boulevard périphérique de Nantes. Entièrement aménagée à 2x2 ou 2x3 voies.
Transport collectif de voyageurs
La Loire-Atlantique est desservi par le réseau régional de transport routier Aléop (anciennement Lila), qui exploite 39 lignes dans le département. Des gares routières sont présentes à Nantes et Saint-Nazaire.
Covoiturage et autopartage Le département Loire-Atlantique subventionne le covoiturage domicile-travail réalisé via des applications en ligne dont l'application OuestGo. La Région Pays de la Loire le fait elle aussi.
De plus, il y a 150 aires de covoiturage dans le département. centré|vignette|Panneau d'une aire de covoiturage à Ragon.
Transport ferroviaire Historique
En 1851, la première ligne de chemin de fer du département relie Nantes à Angers, Tours et Paris-Orléans (devenue Paris-Austerlitz). En 1857, elle atteint Saint-Nazaire. Le réseau d’intérêt général du département a d'abord été développé par la Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans, puis par la Compagnie des chemins de fer nantais (achetée en 1878 par l’État et incorporée dans l'Administration des chemins de fer de l'État) et enfin par la Compagnie des chemins de fer de l'Ouest, d'où la coexistence à Nantes des gares d'Orléans (actuelle gare de Nantes) et de l’État. À la fin du , le chemin de fer d’intérêt général permettait notamment d'atteindre Blain, Châteaubriant, Clisson, Le Croisic, Guérande, Paimboeuf, Pontchâteau, Pornic ou encore Saint-Mars-la-Jaille.
Sans politique globale d'équipement en chemins de fer d’intérêt local, la Loire-Atlantique a développé dans les années 1880-1890 deux petits réseaux à voie métrique isolés l'un de l'autre (la ligne de Châteaubriant à Erbray et extensions, et la ligne de Nantes à Legé et Rocheservière), avant d'être desservi au début du par les extensions des réseaux des départements voisins (Chemins de fer du Morbihan, Chemins de fer de l'Anjou et Tramways de la Vendée). A l'exception de la ligne du Pallet à Vallet sauvée par son écartement standard, toutes les lignes d'intérêt local du département, à écartement métrique, ont fermé avant la Seconde Guerre mondiale ou dans l'immédiat après-guerre.
Situation actuelle
La gare de Nantes est, avec près de 13 millions de voyageurs en 2019, la première gare du département et la sixième gare de France hors Île-de-France. Reliée par train direct à la plupart des grandes métropoles françaises (TGV inOui, Ouigo et Ouigo Train classique vers Paris, TGV inOui vers Lille, Strasbourg, Lyon, Marseille et Montpellier, Intercités vers Lyon et Bordeaux ...), elle est également au centre du réseau TER Pays de la Loire (ou Aléop en TER), avec des fréquences élevées vers Angers, Le Mans, Saint-Nazaire et Rennes. Les lignes de Nantes à Châteaubriant et de Nantes à Clisson, localement qualifiées de tram-train, assurent une desserte périurbaine dense grâce à l'utilisation d'un matériel roulant léger.
Les autres gares de voyageurs importantes sont celles d'Ancenis, Saint-Nazaire et Gare de Clisson, avec une fréquentation annuelle entre et , puis Savenay, La Baule-Escoublac et Nort-sur-Erdre avec une fréquentation annuelle supérieure à en 2019.
La principale ligne de chemin de fer du département est la ligne de Tours à Saint-Nazaire, qui, parcourue à partir d'Angers par un dense trafic de trains à grande vitesse, trains TER semi-directs et trains TER omnibus, est proche de la saturation entre Angers et Nantes. La ligne de Saint-Nazaire au Croisic la prolonge vers les stations balnéaires de la côte d'Amour, tandis que la ligne de Savenay à Landerneau relie la Loire-Atlantique à Rennes et au sud de la Bretagne. La ligne de Nantes-Orléans à Saintes relie le département à Bordeaux et au sud-ouest, mais son trafic vers ces régions est devenu faible comparé à celui desservant la grande couronne nantaise et la Vendée. La ligne de Nantes à Châteaubriant, la ligne de Nantes à Saint-Gilles-Croix-de-Vie et son embranchement de Sainte-Pazanne à Pornic n'accueillent qu'un trafic régional, dense grâce à la périurbanisation nantaise pour la première, à forte saisonnalité en raison du tourisme balnéaire pour les deux dernières.
Le trafic ferroviaire de fret a principalement pour origine ou destination le Grand port maritime de Nantes-Saint-Nazaire et les activités industrielles qui l'entourent.
+ Ligne de Tours à Saint-Nazaire Entièrement à double voie électrifiée. Ligne de Savenay à Landerneau Entièrement à double voie électrifiée dans le département. Ligne de Rennes à Redon Entièrement à double voie électrifiée. Ligne de Nantes-Orléans à Saintes Entièrement à double voie électrifiée dans le département. Ligne de Saint-Nazaire au Croisic Entièrement à voie unique électrifiée. Ligne de Nantes-Orléans à Châteaubriant Voie unique électrifiée, quelques sections à double voie. Ligne de Nantes-État à La Roche-sur-Yon par Sainte-Pazanne Voie unique non-électrifiée, sauf quelques kilomètres au départ de Nantes. La ligne ne permet plus d'atteindre La Roche-sur-Yon (qui est reliée à Nantes par la ligne de Nantes-Orléans à Saintes). Ligne de Sainte-Pazanne à Pornic Voie unique non-électrifiée. Ligne de Châteaubriant à Rennes Voie unique non-électrifiée. Ligne de Clisson à Cholet Voie unique non-électrifiée. Ligne de Saint-Hilaire-de-Chaléons à Paimbœuf Voie unique non-électrifiée, fermée au trafic voyageurs, non-exploitée depuis 1998. Ligne de Sablé à Montoir-de-Bretagne Entièrement déclassée dans le département. Ligne de Beslé à Blain Entièrement déclassée. Ligne de Saint-Vincent-des-Landes à Massérac Entièrement déclassée. Ligne de Segré à Nantes-État Entièrement déclassée, sauf dans l'agglomération nantaise où certaines de ses infrastructures ont été reprises par d'autres lignes. Ligne de Blain à La Chapelle-sur-Erdre Entièrement déclassée. Ligne de Châteaubriant à Ploërmel Entièrement déclassée. Ligne de La Baule-Escoublac à Guérande Entièrement déclassée.
Transport maritime