Die Provinz Biskaya verfügt über eines der besten Autobahn- und Schnellstraßennetze Spaniens, wobei Bilbao den Knotenpunkt der Verkehrsverbindungen Nordspaniens mit dem Rest des Landes darstellt.

Die Autobahn A-8 verbindet die Stadt mit Donostia/San Sebastián und Irún, von wo aus man weiter nach Bordeaux und Paris oder Richtung Toulouse und Montpellier fahren kann. Über die A-68, die weiter im Süden durch das Ebrotal führt, gelangt man nach Barcelona und auf die A-7, die entlang der Mittelmeerküste verläuft. Außerdem führt die A-68 direkt nach Burgos und von dort aus nach Madrid, Valladolid oder Portugal.

Am mitten im Stadtzentrum Bilbaos gelegenen Busbahnhof Termibus halten täglich zahlreiche Busse verschiedener Unternehmen, die die Stadt mit Zielen der Region, dem Rest Spaniens und dem Ausland verbinden.

Der etwa 12 Kilometer vom Stadtgebiet entfernte internationale Flughafen von Bilbao ist das Tor zum Norden der Iberischen Halbinsel und verkehrsgünstig an die wichtigsten Städte des Landes und die bedeutendsten europäischen Reiseziele angebunden. Die Buslinie 3247 verbindet den Flughafen mit der Stadt. Die Busse fahren bis zum Bahnhof Termibus und halten auch am Plaza Moyua. Betriebszeiten der Busse Richtung Bilbao sind von 6.20 Uhr bis 0.00 Uhr, die Busse Richtung Flughafen verkehren zwischen 5.20 Uhr und 22.00 Uhr. Abfahrt der Busse ist ca. alle 20 Minuten.

Der Passagierhafen des Hafens von Santurtzi ist Ausgangspunkt der Fähren in die englische Stadt Portsmouth, die zweimal wöchentlich in beiden Richtungen verkehren und die Mitnahme des eigenen Fahrzeugs gestatten. Zum Hafen gelangt man mit dem städtischen Bus ab dem Plaza Jado, mit dem Nahverkehrszug Linie C-1 sowie über die Autobahn A-8.

Am Bahnhof Bilbao-Abando halten Renfe-Fernzüge mit täglichen direkten Verbindungen nach Madrid und Barcelona sowie Umsteigeverbindungen nach Galicien, Asturien, Portugal, an die Mittelmeerküste und nach Andalusien.