Theo quy hoạch, có ba tuyến đường sắt liên vùng đi qua TP Thủ Đức gồm tuyến đường sắt Trảng Bom - Hòa Hưng; đường sắt tốc độ cao Sài Gòn - Nha Trang và tuyến đường sắt nhẹ Thủ Thiêm - Cảng hàng không quốc tế Long Thành.
Dự án nút giao trị giá gần 2.400 tỷ đồng của đường vành đai 3,5 qua Đại lộ Thăng Long đang bước vào giao đoạn đào hầm chui, dần lộ hình hài sau nhiều tháng khởi công.