3 tuyến đường bộ gồm: Tuyến số 1 dài 3,8km kết nối trục chính đầu phía Tây sân bay với quốc lộ 51 (tuyến này dự kiến sẽ được xây dựng hoàn thành 6 làn xe vào năm 2025 khi sân bay giai đoạn 1 đi vào khai thác); tuyến số 2 dài 3,5km sẽ kết nối tuyến số 1 với đường cao tốc TPHCM - Long Thành - Dầu Giây (đường có mặt cắt ngang 4 làn xe có 2 nhánh chạy độc lập, song hành với cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu, khai thác vào năm 2025); tuyến số 3 dài 8,5km kết nối trục chính đầu phía Đông sân bay với đường cao tốc Dầu Giây - Phan Thiết (quy mô 6 làn xe vào năm 2030).
2 tuyến đường sắt gồm: Tuyến đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam; tuyến đường sắt nhẹ Thủ Thiêm - CHKQT Long Thành được thiết kế chạy vào đường trục trung tâm của sân bay.
Bên cạnh đó, các tuyến đường ưu tiên kết nối TPHCM với sân bay cần xây dựng, mở rộng, nâng cấp còn có cao tốc TPHCM - Long Thành - Dầu Giây, cao tốc Bến Lức - Long Thành, cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu.
Lãnh đạo Sở GTVT Đồng Nai cho biết, đơn vị đã thực hiện rà soát các quy hoạch giao thông để bổ sung mạng lưới giao thông kết nối với CHKQT Long Thành, mục tiêu hướng đến chính là tạo ra mạng lưới giao thông kết nối tốt nhất để khai thác tối đa hiệu quả từ dự án sân bay phục vụ phát triển kinh tế - xã hội.
Cụ thể, Sở GTVT Đồng Nai đã có đề xuất mở mới 4 tuyến đường tỉnh kết nối các địa phương đến khu vực sân bay cũng như giảm tải các tuyến quốc lộ trên địa bàn tỉnh gồm: đường tỉnh 770B từ đoạn giao với đường tỉnh 763 (huyện Định Quán) đến quốc lộ 51 (huyện Long Thành). Đây là tuyến đường mang tính chiến lược hình thành trục giao thông quan trọng kết nối địa bàn các huyện Định Quán, Thống Nhất, Cẩm Mỹ và TP Long Khánh đến khu vực sân bay; đường tỉnh 773B từ đường song hành phía Đông quốc lộ 20 (huyện Thống Nhất) đến đường tỉnh 764 (huyện Cẩm Mỹ) nhằm chia sẻ lưu lượng phương tiện cho tuyến đường tỉnh 773, cũng như tạo thêm kết nối cho khu vực cửa ngõ phía Đông Nam của sân bay; đường tỉnh 780B từ quốc lộ 1 (huyện Trảng Bom) đến đường Sông Nhạn - Dầu Giây (huyện Cẩm Mỹ) nhằm kết nối khu vực quốc lộ 1 qua các huyện Trảng Bom, Thống Nhất đến khu vực cửa ngõ phía Đông sân bay.
Bên cạnh 3 tuyến đường kết nối với CHKQT Long Thành, Sở GTVT Đồng Nai đề xuất mở thêm tuyến đường tỉnh 763B từ quốc lộ 56 (huyện Cẩm Mỹ) đến nút giao giữa đường huyện Suối Quýt và đường Phước Bình - Bàu Cạn - Cẩm Đường (huyện Long Thành). Đây là tuyến đường kết nối các huyện phía Đông của tỉnh, đồng thời chia sẻ lưu lượng phương tiện giao thông cho các tuyến quốc lộ 1, quốc lộ 20 và nút giao Dầu Giây hiện đang quá tải.