La red vial asociada al puerto de Coquimbo incluye en la actualidad la Ruta 5 Norte, que lo conecta a gran parte del país y en particular con las regiones de Atacama, Coquimbo, Metropolitana y Valparaíso; la Ruta 41, que lo conecta con Argentina; y la Ruta 43, que une La Serena, Coquimbo y Ovalle al interior de la Región de Coquimbo.

Asimismo, existe un proyecto de rehabilitación de la vía férrea que volverá a conectar Coquimbo con el paso de Agua Negra en la frontera chileno-argentina, posibilitando el transporte de carga a lo largo del Corredor Bioceánico Central.

El transporte aéreo es servido a la fecha por el aeródromo de La Florida, situado 6 kilómetros al este del centro de La Serena, existiendo un proyecto para la construcción de un nuevo aeropuerto en Tongoy, distante 47 kilómetros al suroeste de Coquimbo por rutas terrestres.