区拥有完善的交通网络。1号干线将沙田与九龙和香港岛连接起来，直达香港仔。当中连接九龙塘的狮子山隧道建于1967年，是香港第一条行车隧道，曾经是沙田区的交通命脉，直到现时仍然重要。而2号干线亦使大埔、沙田与东九龙和港岛东连接起来，而当中连接钻石山的大老山隧道曾为香港最长的隧道，长约4公里，于1991年启用。9号干线的城门隧道，亦连接沙田与荃湾及新界西；干线另一端的吐露港公路，则可直达大埔区及新界北。连接马鞍山及西贡区的西沙路于1988年启用。而连接沙田东部及西沙路的马鞍山绕道（前称／俗称T7公路）