London közlekedését a közvetlenül a Nagy-Londoni Polgármesteri Hivatalnak (Mayor of London) alárendelt Transport for London (TfL) vállalat irányítja. Londonban található a világ első földalattija, mely ma is fontos szerepet tölt be a nagyváros közlekedésében. A londoni piros emeletes buszok a városkép elengedhetetlen részei, azokról a világ minden táján Londonra asszociálnak. Az agglomerációval vasút, míg a város három repülőterével repülőtéri expresszvonatok kötik össze a belvárost. Fontos szerepet játszik még a Docklands Light Railway korszerű városi vasút. A londoni metró (angolul London Underground) az angliai Nagy-Londont és néhány szomszédos területet (Essex, Hertfordshire és Buckinghamshire), tizenegy vonallal kiszolgáló, teljesen villamosított metrórendszer. Ez a világ legrégebbi metrója, és az egyik legnagyobb a vonalak összhosszúsága szerint. 1863. január 10-én nyitották meg Metropolitan Railway [23] néven, akkor még csak két vonallal (ezek nagy része ma a Hammersmith & City line részét képezi).
A hálózat 55%-a a földfelszín felett halad, annak ellenére, hogy angol nevének jelentése „londoni földalatti”. A helyi lakosok a metrót the Underground, vagy bizalmasabb stílusban the Tube néven emlegetik az alagutak henger alakú formája miatt. A metró 268 állomást szolgál ki és több mint 400 kilométeres pályán futnak a szerelvények,[24] ám számos vonalat és állomást már megszüntettek. 2005-2006-ban 971 millió utas, 2006-2007-ben pedig a metró történetében először több mint egy milliárd ember utazott a londoni földalattin.[25] 2007 márciusában naponta 3 millióan használták a hálózatot, ám ez a szám hétköznap elérte a 3,4 millió főt. 2003-óta a londoni metró a Transport for London (röviden TfL) működtetése alatt áll, amely Nagy-London világhírű kétszintes autóbuszait is üzemelteti. A korábbi London Underground Limited a London Regional Transportnak volt a leányvállalata. London buszhálózata 700 vonallal, naponta 6800 járattal és 6 millió utassal rendkívül kiterjedtnek mondható. Nagyobb a napi utasforgalma, mint a metróhálózatnak.
Ehhez a hatalmas rendszerhez tartozik még a fentieken felül 100 éjszakai vonal, ami a földfelszin feletti tömegközlekedést egy 24 órás szolgáltatássá teszi a városban. A TfL irányítja a tömegközlekedés rendszerét a városban. A szolgáltatóknak vele kell szerződést kötnie. Ebben részletezve van: milyen vonalon, milyen sűrűn, milyen típusú busszal, milyen áron kell elvégezni a szállítást. Ha a szolgáltató valamelyik szerződésben vállalt kötelezettségének nem tesz eleget, büntetésre számíthat. Sok járatot a jelképnek számító piros kétszintes busszal látnak el. Manapság azonban egyre inkább terjed az alacsonypadlós változat, ami mozgássérültek számára is könnyebben használható. A régi, jól ismert Routemaster típus most már csak a belváros két, nagyon forgalmas vonalán (9-es, 15-ös) közlekedik. A TfL 2000-es átalakítása óta a buszhálózat sok támogatást, fejlesztési pénzt kap. Ebből egyaránt bővítik a járatszámot, valamint sűrítik a meglévő járatok menetrendjét, javítják elérhetőségüket, valamint a kerekesszékkel való használatot megkönnyítik. A londoni villamoshálózat (Tramlink) a város déli, metróvonalakkal kevésbé rendelkező területeit szolgálja ki. Főként Croydon városrészt hálózza be, ezért Croydon Tramlinknek is nevezik.
A First London üzemelteti a TfL-lel szerződésben. A villamoshálózat 2000 májusában kezdte meg újra működését – az 1952-ben felszámolt hálózat helyett – 39 állomást szolgál ki, három útvonalon, amelyeken a Bombardier cég által gyártott CR-4000 típusú szerelvények futnak. Az úthálózat 28 km hosszú, számos helyen csatlakozási ponttal a National Rail vonalaira, illetve Wimbledon állomásnál a metróhálózatra (District line) is. A Docklands Light Railway vagy röviden DLR Kelet-Londonban közlekedő korszerű városi vasút, többnyire magasvasútként, több méterrel a felszín felett halad, csak egyik nyugati végállomásánál, a Bank állomásnál és a Temze alatti alagútban vezet a pálya a föld alá. A DLR független a metrótól, bár szerepel annak általánosan elterjedt térképén és a megfelelő zónákra érvényes jegyek érvényesek rajta is. A 1980-as években megindult kelet-londoni fejlesztések során kezdték építeni, a forgalom 1987-ben indult meg. Jelenleg is bővítik, legújabb szakaszát 2005 végén adták át, négy új megállója révén többek között immár a London City Airporthoz is vezet gyorsvasúti összeköttetés. Jelenleg összesen 31 km pályán, öt vonalon járnak vonatok.
A különböző vonalakat nem jelölik külön színnel, számmal vagy névvel, mindössze a cél végállomás nevét írják ki. A DLR különlegessége, hogy a kocsikban nincs vezető, azokat egy központi irányító rendszer vezérli. Azonban minden vonaton utazik egy kalauz (asszisztens), aki az ajtók záródását kontrollálja, szükség esetén tájékoztatja az utasokat, felügyeli a vonat rendjét és ellenőrizheti a jegyeket. A vezérlőrendszer esetleges meghibásodása esetén ők át tudják venni a kocsik irányítását is. A londoni Overground a Tfl-el szerződésben lévő London Overground Rail Operations Ltd. (LOROL) által üzemeltetett vasúthálózat, amely 86 km-es pályán, négy vonalon, 55 állomást szolgál ki. A jelenlegi hálózat átszállási kapcsolatot kínál a DLR-ra és a metróvonalakra (Bakerloo, Central, District, Hammersmith & City, Jubilee, Northern és Victoria) egyaránt. Az Overground vonalait a metrótérképeken is feltüntetik és betagozódik az Oyster viteldíjfizető rendszerbe. A vonatok többsége hajnali 5 órától éjfélig közlekedik, az alábbi vonalakon: North London line (Richmond és Stratford állomások között) West London line (Clapham Junction és Willesden Junction állomások között) Gospel Oak – Barking line (Gospel Oak és Barking állomások között) Watford DC line (Watford Junction és Euston állomások között) London életében kiemelten fontos a vasúti közlekedés, hiszen több millióan laknak a város külső agglomerációjában, akik naponta járnak be London központjába dolgozni. A Temzétől délre sokkal ritkább a metróhálózat, mint az északi oldalon, így ott a belső területeken is sokan napi szinten használják a vonatokat. A legnagyobb pályaudvarok a Blackfriars, Cannon Street, Charing Cross, Euston, Fenchurch Street, Kings Cross, Liverpool Street, London Bridge, Marylebone, Paddington, St. Pancras, Victoria és a Waterloo. A Fenchurch Street kivételével valamennyi csatlakozik a földalatti hálózathoz is.
A legforgalmasabb állomások a London Bridge évi 80 millió utassal, a Waterloo 68 millió, a King’s Cross 49 millió és a Liverpool Street 39 millió utassal. Londont hat nemzetközi repülőtér szolgálja ki. A világ egyik legforgalmasabb reptere a Heathrow dél-nyugat Londonban található, jelenleg öt terminálja üzemel, az 5-ös terminált 2008 márciusában adták át. Két kisebb reptér, a kelet-londoni dokkok környékén levő London-City repülőtér és a dél-keleten fekvő, korábban katonai célokra használt Biggin Hill főleg kisebb magán- és charter gépeket, a City emellett rövid távokra repülő menetrend szerinti járatokat is fogad. Másik három nemzetközi reptere a város határán jóval túl van, Gatwick délre, Stansted észak-keletre, Luton észak-nyugatra. Budapestről több légitársaság is üzemeltet járatokat Londonba, a Malév (jelenleg Gatwickre repül, illetve code-share járatokkal a British Airwaysszel Heathrow-ra) és a British Airways (elsősorban Heathrow-ra, illetve code share-ben a Malévval Gatwickre) átlagban napi 2-3 járatpárt, a „fapados” vagy diszkont légitársaságok közül a Wizz Air (Luton) átlagban napi kettő, az Easyjet (Luton, Gatwick) napi három járatpárt indít. A Sky Europe két év után, 2006 júniusában a veszteséges üzemelésre való tekintettel megszüntette londoni járatát.
