主要幹線鉄道は、明治から昭和初期にかけて完成している。
鉄道
中央本線
旧甲武鉄道。1889年開通
青梅線
旧青梅鉄道。1894年開通
西武鉄道
旧川越鉄道。1894年開通
旧武蔵野鉄道。1915年開通
旧多摩湖鉄道。1928年開通
横浜線
旧横浜鉄道。1908年開通
京王電鉄
旧京王電気軌道。1913年開通
旧玉南電気鉄道。1925年開通
五日市線
旧五日市鉄道。1925年開通
南武線
旧南武鉄道。1927年開通
八高線（1931年開通）
武蔵野線（1978年全線開通）
多摩都市モノレール線（1998年開業）
道路
中央自動車道
首都圏中央連絡自動車道
国道16号
国道20号
国道411号
東京都道
多摩地域を舞台にした文芸作品には、国木田独歩の『武蔵野』や大岡昇平の『武蔵野夫人』など著名なものをはじめ、武蔵村山市を舞台にした『OUT』や国分寺市の『さらば国分寺書店のオババ』、村上龍の芥川賞受賞作で福生市の『限りなく透明に近いブルー』などがある。また漫画作品では、東久留米市の『めぞん一刻』、吉祥寺の『GTO』『ろくでなしBLUES』、国立市の『姫ちゃんのリボン』などがある。
また、スタジオジブリが小金井市に、タツノコプロが国分寺市に本社を置いており、多摩地域はアニメスタジオの地盤となっている。多摩市はスタジオジブリの作品である『耳をすませば』と『平成狸合戦ぽんぽこ』の舞台となっており、三鷹市には三鷹の森ジブリ美術館が立地する。
作品の一覧については「東京を舞台にした漫画作品」「東京を舞台にしたアニメ作品」「東京を舞台にした文芸作品」を参照のこと。
注^ 武蔵国は、現在の東京都全域および埼玉県全域と神奈川県東北部を含む広い版図であった。当初の武蔵国は、五畿七道では東山道に属していたが、771年に東海道所属に変更された。
^ 後世に武蔵国総社とされた大國魂神社や、東京都区部の神社として著名な神田明神や日枝神社の名は見えない。
^ 近藤勇・現調布市、土方歳三・現日野市など
^ この時期には自由党の地盤でもあった。これは、多摩地域に、養蚕業を中心とした製造業者と、それを横浜港から輸出する流通業者が多く、軍事よりも産業振興を求める層だったからであるといわれている[要出典]。自由党の戦闘組織である三多摩壮士団を結成して、東京市内で暴動を繰り広げていたこの過激で強烈な新興産業資本家層を壊滅させることを目的として、明治政府は、多摩3郡を東京府に移管した[要出典]。また、東京府への移管は、東京市の水源地である玉川上水の管理上の必要性もあった[要出典]。