溝通南北大運河的開鑿、海遠航線的開辟、遍布全國驛站的設置，使元代交通運輸業有了新的發展。
元滅南末後，全國實現統一，南北經濟交流進一步擴大。北方（主要是大都）所需之糧食及其他物資，多由江南供應，江南物資主要依靠運河北運。由於舊運河曲折繞道，水陸並用，勞民傷財，極其不便，故忽必烈時有重開運河、另辟海運之議。
元代大運河是逐步開鑿完成的。其中鎮江至杭州的江南運河，淮安經揚州至長江的揚州運河，大抵為隋代舊道；徐州至淮安段係借用黃河下遊；自山東東平境內的汶水南下與黃河相連接的濟州河，至元十八年（1281年）開鑿；自山東臨清經東昌（今山東聊城）到東平路須城縣西南安山的會通河，二十年（1283年）開鑿；通州至臨清段為禦河（今衛河），大都至通州為通惠河，二十八年（1291年）由郭守敬主持開鑿。通惠河自昌平白浮村穿過大都，東至通州，與白河聯結，全長160餘公裏。開工時，忽必烈命令丞相以下的官吏，都要到現場去“親操畚鍤為之倡”。第二年完成。至此，從北京到杭州三千多裏的航道完全打通，這對於溝通南北經濟起了積極的作用。
早在春秋戰國時，沿海鄰近港口之間就已經開始了海上運糧，元代為了控製東南和解決漕運問題，又繼續開辟利用海運航道。從至元十九年（1282年）開始，元政府將大批的南糧北運，這年試運計四萬六千石，以後逐年增加，一般為四五十萬石到百萬石，最高為三百五十餘萬石。為了保證安全，曾改過三次航線，最後確定由平江劉家港（今江蘇太倉瀏河鎮）入海，經崇明三沙、江蘇北邊的黑水洋、在深水中越過東海（今黃海）、山東半島的成山角，然後航入直沽（今天津），再經河道運達大都。又在途中危崖險灘上，白天豎旗纓，夜間掛大燈，這是我國航標信號運用的早期記錄。因海運量大，又省費用，使許多商品亦兼靠海運，南北貨運量大為增加，許多外國海船常到北方貿易。元代經常有龐大的船隊航行於東海、黃海、渤海，這是海運史上的壯舉。