武义县境内金温铁路于范村西北入境，沿武义江经履坦镇，跨过武义江转东至桐琴北出境入永康市，境内设有履坦、武义、桐琴三站。金温铁路扩能改造工程已经开工，新建武义火车北站。

330国道斜穿境东北，省道有上茭道至松阳线、永康至武义线，44省道城区外迁段正在搬迁，原汽车站将搬迁，新建武义汽车北站。尚有城区至金华、东皋至缙云、三港至丽水、马口至遂昌等多条跨境公路和县、乡道纵横贯穿全境，全县村村通公路已经完善。金丽温高速公路横穿境北，设下邵互通口，连接城区。金华至武义的十白公路2011年底完工，武义至义乌快速公路即将开工建设。

2018年，武义县完成公路货运量328万吨，公路客运量836万人，公路货运周转量3.02亿吨公里，公路客运周转量3.57亿人公里。