Villarreal est très bien desservie par le réseau de transport régional. Elle dispose d’une gare sur la ligne ferroviaire entre Valence et Castellón, avec des trains fréquents qui permettent de rejoindre ces deux villes en moins d’une heure. L’autoroute AP-7 passe à proximité, facilitant l’accès par la route.
L’aéroport de Castellón est à environ 40 minutes en voiture, et celui de Valence est également facilement accessible pour les vols nationaux et internationaux. Plusieurs lignes de bus interurbains relient la ville à l’ensemble de la région.
À l’intérieur de la ville, la mobilité est facilitée par un réseau de bus urbain, des pistes cyclables en expansion et des zones piétonnes bien aménagées. La ville est également favorable aux déplacements doux, avec de nombreux efforts en matière d’urbanisme durable.