Medina Sidonia est accessible par la route, notamment via l’autoroute A-381 qui la relie à Jerez de la Frontera et à Algésiras. Des lignes de bus régulières desservent la ville depuis Cadix, avec un trajet d’environ 57 minutes.
La ville ne dispose pas de gare ferroviaire, mais des correspondances sont possibles via les gares voisines, notamment celle de Puerto Real. Les aéroports les plus proches sont ceux de Jerez de la Frontera (à environ 50 km) et de Séville (à environ 120 km), offrant des vols nationaux et internationaux.
À l’intérieur de la ville, les déplacements se font principalement à pied, permettant de profiter pleinement de l’architecture et de l’ambiance des ruelles historiques.