在西安北站，公共交通设施完善，便于市民和旅客出行。公交线路多样，如263路始发于火车北站，终点至东门，首班车在早晨6:30出发，晚上7:30收班；264路同样从火车北站出发，终点站是劳动路，同样提供早6:30至晚7:30的服务。265路则连接草滩公交枢纽站和张家堡，运营时间为06:30至20:30。266路则从火车北站直达火车站西，末班车在23:00发车。
地铁方面，西安地铁2号线是重要的交通工具，目前运行区间从西安北站至会展中心，且二期工程在建中，预计会延伸至韦曲南站。这条线路沿途经过北客站、北苑、运动公园、行政中心等站点，乘客可以在这些地方方便快捷地换乘。运行时间为早上6:30至晚上9:30，满足了大部分乘客的通勤需求。
2011年1月11日开通运营的西安北站是西成、大西、徐兰、西银等四条快速铁路交汇的枢纽型车站，也是关中城际铁路网的中心车站。西安北站对于西安铁路枢纽以及西安“米”字型铁路网的建设有重大意义。该车站投资60余亿元人民币，站房面积33.66万平方米。西安北站设南北双向客运站房、双向站前广场，站房采用高架候车与线下出站的布局，旅客流线采用 “上进下出”立体分离集散方式，互不干扰。西安地铁2号线引入西安北站地下层，与国铁实现“零换乘”。2011年1月11日，西安火车北站正式运营。