京王電鉄KO 京王線

代田橋駅 - 明大前駅 - 下高井戸駅 - 桜上水駅 - 上北沢駅 - （八幡山駅 杉並区の駅だが区境が入り組んでおり、駅構内は区内を跨がっている） - 芦花公園駅 - 千歳烏山駅
IN 井の頭線

池ノ上駅 - 下北沢駅 - 新代田駅 - 東松原駅 - 明大前駅

東急電鉄SG 世田谷線

三軒茶屋駅 - 西太子堂駅 - 若林駅 - 松陰神社前駅 - 世田谷駅 - 上町駅 - 宮の坂駅 - 山下駅 - 松原駅 - 下高井戸駅（全線区内）
DT 田園都市線

池尻大橋駅（一部目黒区） - 三軒茶屋駅 - 駒沢大学駅 - 桜新町駅 - 用賀駅 - 二子玉川駅
OM 大井町線

九品仏駅 - 尾山台駅 - 等々力駅 - 上野毛駅 - 二子玉川駅
MG 目黒線

奥沢駅
TY 東横線

（区内に駅はないが、目黒区の自由が丘駅が区境に近接している）

小田急電鉄OH 小田原線

東北沢駅 - 下北沢駅 - 世田谷代田駅 - 梅ヶ丘駅 - 豪徳寺駅 - 経堂駅 - 千歳船橋駅 - 祖師ヶ谷大蔵駅 - 成城学園前駅 - 喜多見駅

バス
路線バス

区内を走る幹線道路の内側を網の目のようにバス路線が設定されており、前述の通り南北方向の鉄道がほぼ存在しない世田谷区において、南北方向の重要な交通網を担っている。段差の少ないノンステップバスを多く導入するなど、公共交通の確保と高齢化対策を図っている。

区内では東急バス、京王バス、小田急バス、関東バス、東京都交通局の各事業者により運行されている。通勤時間帯には2 - 5分間隔でバスが運行される地区もあるが、世田谷区内の各地域は都市計画道路の多くが未整備であり、現況道路が非常に狭いために、バスの通行が困難、あるいは路線バスの通行によりかえって渋滞を招くケースが少なくない。そこで、玉堤、宇奈根、喜多見、岡本、鎌田、大蔵、祖師谷、成城、八幡山地区では、小型車両によるコミュニティバス路線やデマンドバス路線を運行して改善が模索されている。
区内にある営業所


東急バス（東急トランセによる受託）

淡島営業所 渋11 渋31 渋32 渋51 渋55 都立34 都立35

下馬営業所 黒09

弦巻営業所 渋05 渋21 渋23 渋24 渋52 等11 等13 都立01 反11 黒06 黒07 森91 恵32

瀬田営業所 渋82 園01 砧06 玉07 玉11 玉21 玉30 玉31 玉32 用01 用06 用21 用22 等01 等12 自01 自02 自11 自12 多摩01 宇奈根・喜多見オンデマンドバス 砧・祖師ヶ谷大蔵オンデマンドバス


京王バス

永福町営業所世田谷車庫（担当は高速バスのみ） - 一部区内から利用できる路線もあり（下記参照）


小田急ハイウェイバス

世田谷営業所（小田急バス若林営業所） 渋54 下61 梅01 梅02 経01 経02 歳22 歳24 歳25 祖師谷・成城循環


区内路線を担当している営業所


東急バス

目黒営業所 東98 黒02

高津営業所 玉06 玉12 渋12 向02


京王バス

調布営業所 歳23 丘22

永福町営業所 八01 八02 鳥51 経02

中野営業所 渋55 渋65 渋66


小田急バス

狛江営業所 歳20 歳21 成01 成02 成04 成05 成06 渋24 渋26 玉07 玉08 喜01 狛11 狛12

吉祥寺営業所 吉02


関東バス

五日市街道営業所 荻54 荻58 烏01


都営バス

杉並支所 渋66 宿91


都市間バス

二子玉川駅（二子玉川ライズ）を拠点として、羽田空港・成田空港への空港リムジンバスがあるほか、高速バスが発着している。

羽田空港（東急トランセ・京浜急行バス）

成田空港（東急バス・東京空港交通）

今治（東急トランセ・瀬戸内運輸）

河口湖駅（東急トランセ・京王バス・フジエクスプレス・富士急バス）

上高地（東急トランセ・京王バス・アルピコ交通東京、夏季限定）

池尻大橋駅からは、小田急ハイウェイバスの御殿場駅・箱根方面行がある。ただし、乗車停留所は目黒区大橋に所在する。到着停留所は池尻にあり、こちらにはジェイアールバス関東、東海バスなどの高速路線も一部停車する（乗車は不可）。
その他のバス

自由が丘周辺を無料巡回する「サンクスネイチャーバス」が一部世田谷区にもまたがり、深沢地区からも利用可能。
道路

区内には幹線道路として、東西に国道246号（玉川通り）および国道20号（甲州街道）が、南北に東京都道318号環状七号線（環七通り）および東京都道311号環状八号線（環八通り）が走っている。

区の南部は昭和時代の初期から区画整理（玉川全円耕地整理事業）が進められた一方で、杉並区などと接する区北部は幹線道路を補完する幅員15mクラスの都市計画道路や各種生活道路の整備が近隣の他区に比べて遅れており、細く入り組んだ狭隘な区道が多い。