Правительство прилагало настойчивые усилия по совершенствованию водных путей сообщения. Равнинный характер страны, отсутствие резких водоразделов вели к тому, что верховья рек подходили близко друг к другу. Это облегчало строительство каналов, значительная часть которых проходила по путям древних волоков. В начале XIX в. была сооружена Мариинская система, соединившая Петербург с Волгой. Она проходила по реке Шексне, Белому озеру, системе шлюзованных каналов, по Вытегре, Онежскому озеру, по реке Свирь, по Ладожскому озеру и Неве. К 1825 г. были закончены каналы для обхода Белого и Онежского озер. В одно время с Мариинской была создана Тихвинская система, соединившая реку Мологу с Ладожским озером. В 1804 г. была достроена Огнинская система между Днепром и Неманом. Тогда же была сооружена Бере-зинская система, соединившая Днепр с Западной Двиной, что позволяло везти лес к Рижскому порту. При Николае I Неман был соединен с Вислой, перестроен и расширен Днепровско-Буг-ский канал. Для доставки дубового леса в Архангельск Шексна была соединена с Сухоной.
Обслуживание внутренних водных путей требовало значительной рабочей силы, в основном это были занятые тяжелой физической работой бурлаки. В первую половину века их численность доходила до полумиллиона человек. Несовершенство водного транспорта резко повышало стоимость доставляемых грузов. Уральское железо из-за дороговизны не находило сбыта в западных губерниях.
Положение стало меняться с появлением пароходного сообщения. Первый пароход проплыл по Неве в 1815 г., он был построен в Петербурге на машиностроительном заводе Берда. Там же стали создаваться паровые машины для пароходов. Большое народно-хозяйственное значение приобрело пароходство по Волге и Каме, которое заметно усилилось после того, как в середине века был основан Сормовский судостроительный завод. Речной флот России вскоре стал насчитывать свыше 300 пароходов. В середине 1830-х гг. стало развиваться пароходное сообщение на Балтийском и Черном морях, тогда же пароходы стали ходить по Каспийскому и Белому морям. Начатое по почину казны, пароходство и пароходное судостроение быстро стали доходной отраслью частного предпринимательства.
С водным транспортом соперничал гужевой. На гужевых перевозках хлеба летом было занято до 800 тыс., а зимой до 3 млн человек. В отдельных регионах, прежде всего за Уралом, на Кавказе и в Закавказье, гужевые перевозки были главной формой транспортировки грузов. Первые правильно устроенные шоссейные дороги стали строить в Европейской России в 1817 г. К 1861 г. их протяженность составила около 10 тыс. верст. Система грунтовых дорог была хорошо развита, но в распутицу движение по ним замирало.
В николаевское время логика экономического развития поставила перед правительством вопрос о строительстве железных дорог. Правительство долго смотрело на железные дороги как на средство, которое может пагубно сказаться на народной нравственности, приучив крестьян к-легкой смене мест. Убежденным противником железных дорог был министр финансов Е. Ф. Канкрин, опиравшийся на поддержку крупных извозопромышленников. Среди инженеров ведомства путей сообщения мнения разделились, но большинство поддерживало П. П. Мельникова, который настойчиво доказывал экономическую целесообразность и техническую возможность строительства железных дорог в России.
Первая железная дорога, соединившая Петербург и Павловск, стала сооружаться в 1837 г. Экономического значения она не имела. В 1839 г. было начато строительство Варшавско-Венской железной дороги, движение по которой открылось в 1845 г. Она облегчила связи со странами Центральной Европы. Политическими и стратегическими соображениями было продиктовано строительство прямого железнодорожного пути Петербург — Москва, которое было завершено в 1851 г. Тогда же приступили к строительству железной дороги Петербург — Варшава. К 1860 г. протяженность железных дорог в России не превышала 1500 верст. Важнейшие шоссейные и первые железные дороги строились за счет казны, которая не была обеспокоена вопросами их хозяйственной окупаемости.