מרבית פעילות אוניברסיטת קומפולטנסה, לצד פעילותם של מוסדות השכלה גבוהה נוספים, מתרכזת בקרית האוניברסיטה, שכונה ברובע מונקלואה-ארבקה. במרכז קריית האוניברסיטה נמצא ארמון מונקלואה, משכנו הרשמי של ראש ממשלת ספרד החל משנת 1977. בנוסף, מדריד היא מקום מושבם של CSIC - מכון מחקר ממשלתי בנושאים מדעיים, CNIC - מכון מחקר קרדיווסקולרי המשותף למספר אוניברסיטאות בספרד, וכן הספרייה הלאומית על שלל אוספיה והארכיונים.
בית הספר למנהל עסקים IE היא אוניברסיטה למנהל עסקים. האוניברסיטה נוסדה ב-1973 תחת השם Instituto de Empresa.
אוניברסיטת קומפלוטנס.
אוניברסיטת קומפלוטנס היא אחת האוניברסיטאות הוותיקות בעולם, והעתיקה באוניברסיטאות ספרד. באוניברסיטה לומדים כ-85,000 סטודנטים ועובדים בה למעלה מ-10,000 אנשי סגל. האוניברסיטה ממוקמת בקמפוס מרכזי בקרית האוניברסיטה ברובע מונקלואה-ארבקה ובקמפוס משני בשכונת סומוסגואס בעיר השכנה פוסואלו דה אלארקון.
שורשי האוניברסיטה נטועים בבית ספר כללי שהוקם בשנת 1293 על ידי המלך סאנצ'ו הרביעי באלקלה דה אנארס הסמוכה למדריד. בשנת 1499 הפך בית הספר הכללי לאוניברסיטה, ביוזמתו של הקרדינל פרנסיסקו חימנס דה סיסנרוס ובתמיכתו של האפיפיור אלכסנדר השישי. האוניברסיטה נקראה קומפלוטנסיס, על שם קומפלוטום - שמה הלטיני של אלקלה דה אנארס.
האוניברסיטה שגשגה במהלך המאה ה-16, ובשנת 1509 פעלו במסגרתה חמש פקולטות: אמנות ופילוסופיה, תאולוגיה, משפט קאנוני, פילולוגיה ורפואה. הצלחת האוניברסיטה בתקופה זו נזקפת רבות לזכותו של סינסרוס, שבתור הארכיבישוף של טולדו, הצליח לתמוך בה באופן ניכר. בשנת 1517 הושלמה באוניברסיטה כתיבת פוליגוט התנ"ך הקומפולטנסיאני, מהדורה בחמישה כרכים שכללה את כל כתבי התנ"ך בעברית, יוונית, ארמית ותרגום הוולגטה ללטינית. אף על פי שמרבית עותקי הפוליגוט לא שרדו, הוא נחשב למגנום אופוס של האוניברסיטה ולאחד משיאי האקדמיה הספרדית, לצד היותו גורם מכריע בהפיכתה של האוניברסיטה לאחת המובילות בעולם.
בשנת 1836 עברה האוניברסיטה למדריד ושמה שונה ל"האוניברסיטה המרכזית". בשנת 1927 הוחלט בצו מלכותי על הקמת קמפוס חדש ברובע מונקלואה ארבקה, לימים קריית האוניברסיטה, על שטחים שהועברו מחצר המלוכה על ידי המלך אלפונסו ה-13. במהלך מלחמת האזרחים בספרד הפכה קריית האוניברסיטה לאזור קרבות, וחלק מבייני האוניברסיטה נהרסו. בשנת 1970 שונה שם האוניברסיטה לאוניברסיטת קומפלוטנס של מדריד ונבנה קמפוס נוסף בסומוסגואס, עבור הפקולטאות למדעי החברה.
בין בוגרי האוניברסיטה לאורך שנותיה נמנים מדינאים ובני אצולה רבים בהם מנואל אסאניה, אדולפו סוארס, חואן נגרין, חאבייר סולאנה, חסיד אומות העולם אנחל סאנס בריס והנסיכה לטיסיה, אמנים ואנשי רוח רבים בהם לופה דה וגה, חוויאר מריאס, חוסה אצ'גרי, מריו ורגס יוסה, ויסנטה אליכסנדרה, לואיס בוניואל, אלחנדרו אמנבר, חואן דה מריאנה וחוסה אורטגה אי גאסט.
האוניברסיטה האוטונומית של מדריד.
האוניברסיטה האוטונומית של מדריד (ידועה בשם UAM) נוסדה בשנת 1968 לצד האוניברסיטה האוטונומית של ברצלונה והאוניברסיטה האוטונומית של בילבאו, כחלק מרפורמה מקיפה במערכת החינוך בספרד. קמפוס האוניברסיטה המרכזי שוכן באזור קנטובלאנקו בצפון מדריד, סמוך לערים אלקובנדס וטרס קנטוס. האוניברסיטה נחשבת לאחד ממוסדות ההשכלה הגבוהה המובילים בספרד ופעמים רבות מדורגת ראשונה מבין האוניברסיטאות הספרדיות בדירוגים שונים, ובהם דירוג אקדמי של אוניברסיטאות בעולם.
בקמפוס קנטובלאנקו שוכנות הפקולטות למדעים, משפטים, פילוסופיה ואמנות, פסיכולוגיה, כלכלה וחשבונאות וכן בתי ספר גבוהים להנדסה ולהוראה. הפקולטה לרפואה של האוניברסיטה שוכנת בבית החולים הלימודי לה פאס בצפון מדריד. כיום לומדים באוניברסיטה כ-35,000 סטודנטים, ובין בוגריה נמנים הנסיך פליפה, טרינידד חימנס וכן מדינאים, אמנים, עיתונאים ואנשי תקשורת רבים.
תחבורה.
כבישים.
העיר מדריד מוקפת בארבעה כבישי טבעת, הממוקמים זה בתוך זה, שנועדו להקל על התנועה בין אזורים שונים במטרופולין ולמנוע עומסי תנועה בתחומי העיר עצמה. הכבישים הם M-30 בהיקף מרכז העיר, M-40 בפרברי העיר, M-50 ו-M-61 המהווים טבעת בהיקף המטרופולין ו-M-45 המהווה חצי טבעת המקשרת בין כביש M-40 לכביש M-50.
בנוסף, מדריד היא מקורם של מספר כבישים בין-עירוניים מרכזיים המקשרים אותה לכל אזורי ספרד, החשובים שבהם הם:
אזורים תפעוליים.
רשות התחבורה האזורית מחלקת את הקהילה האוטונומית של מדריד למספר אזורים תפעוליים בצורת טבעות המקיפות את מרכז העיר מדריד בקטרים שונים. טבעת A כוללת את מרכז העיר, טבעות B2, B1 ו-B3 מרוחקות יותר מהעיר (בסדר עולה ביחס למרחק) וכוללות את שוליה הרחוקים ופרבריה, וטבעות C1 ו-C2 כוללות ערים הנמצאות מחוץ למטרופולין מדריד אך בגבולות הקהילה האוטונומית.
אוטובוסים.
מערך האוטובוסים הציבוריים במדריד מופעל על ידי חברת התחבורה העירונית, בדומה ליתר אמצעי התחבורה בעיר. המערך כולל מעל 2,000 אוטובוסים הפועלים ב-218 קווים, בהם קווים רגילים, קווי אקספרס, קווים סיבוביים וקווי לילה. מערך האוטובוסים במדריד מקושר גם למערכי הרכבות העירוניות (התחתית והפרברית), ותחנות מעבר עיקריות הן שדרת אמריקה, מנדס אלבארו, מונקלואה, פלאסה אליפטיקל ופרינצ'יפה פיו. בנוסף, פועלים עשרות קווי אוטובוס בין-עירוניים המקשרים את מדריד לערים אחרות במטרופולין, וכן אוטובוסים לערים מרוחקות יותר במחוזות קרובים.
רכבת ארצית.
חברת הרכבות של ספרד, ה-Red Nacional de Ferrocarriles Españoles, המכונה Renfe, מקשרת את מדריד עם שאר ערי המדינה באמצעות שתי תחנות רכבת מרכזיות - אטוצ'ה וצ'מרטין. פרט למערך הרכבות הארצי, בתחנות אלו עוברים גם קווי הרכבת התחתית והרכבת הפרברית של מדריד, המאפשרים קישור נוח בין כלל מערכי הרכבת בעיר.
תחנת אטוצ'ה משמשת כשער הכניסה העיקרי לעיר וממנה מופעלים קווים למרחקים בינוניים לטולדו, סגוביה, אלבסטה וערים נוספות, לצד קווים ארוכים וקווים מהירים לברצלונה, סביליה, וסקה, מאלגה, ולנסיה, קדיס, גרנדה ועוד. תחנת צ'מרטין מפעילה את מרבית הקווים לצפון ומערב ספרד ובהם קווים לסראגוסה, סלמנקה, סנטנדר, לאון, בילבאו, גיחון, לה קורוניה וכן ליסבון שבפורטוגל.
רכבת תחתית.
הרכבת התחתית של מדריד היא בין מערכות הרכבת התחתית הגדולות בעולם ובין עשר המערכות הארוכות בעולם. המערכת שהוקמה בשנת 1919 היא השנייה בגודלה באירופה, אחרי זו של לונדון, והיא משרתת כשישה מיליון תושבים במטרופולין מדריד. כיום כוללת המערכת 231 תחנות ומסלולים באורך כולל של 282.5 קילומטרים.
פרישת מערכת הרכבת התחתית מאפשרת גישה לכל אזורי העיר ולמרבית פרבריה, וכן קישור למערכי התחבורה הנוספים במטרופולין באמצעות קישור לשתי תחנות הרכבת הגדולות בעיר - אטוצ'ה וצ'מרטין, תחנת פרינצ'יפה פיו המשמשת כיום כבסיס אוטובוסים בין-עירוניים מרכזי ונמל התעופה מדריד-בראחס המשמש כשער התחבורה האווירית העיקרי לעיר. במסגרת תוכניות הפיתוח של המערכת מתוכננת פתיחתם של שני קווים חדשים והארכתם של קווים קיימים, למתן כיסוי רחב יותר של פרברי העיר, וכן מודרניזציה של תחנות המערכת הישנות והתאמתן לסטנדרטים החדשים.
רכבת פרברית.
תחילתן של הרכבות הפרבריות במטרופולין מדריד בשנת 1851, אז נסללה מסילת הרכבת הראשונה בין מדריד לארנחואס. בשנת 1941, לאחר מלחמת האזרחים הספרדית, חברות הרכבת שסבלו מקשיים הולאמו ואוחדו לחברת RENFE. התפתחות ערי השינה בסביבת מדריד החלה רק בסוף שנות ה-60, והתמקדה בשני אזורים שונים במטרופולין - אזור אנרס והאזור מדרום למדריד הכולל את לגאנס, חטאפה וערים נוספות.
בשנות ה-90, החלה RENFE להפריד את קווי הרכבת שלה לפי אזורי פעילות, ובכל אחד מיתגה את השרות עם סמלים וצבעים שונים. כחלק מהרפורמה, הרכבות במדריד נצבעו בצבעים אדום, לבן ואפור, וקווי הרכבת השונים מוספרו באופן עוקב. במקביל, חל שינוי במגמת ההתפתחות העירונית באזור מדריד, כאשר יוזמות ותוכניות בניה חדשות, שהיו בעבר בעיקר בצפון-מזרח ובדרום-מערב העיר, החלו להתרכז באזור צפון-מערב העיר. במענה למגמת ההתפתחות העירונית שהתעוררה, החלה RENFE בתוכנית שאפתנית להרחבת מערכת הרכבת הפרברית, באמצעות קישורה של תחנת הצפון המיושנת לתחנת אטוצ'ה. נתיב הקישור בין התחנות שזכה לשם "המסדרון הירוק" נפתח בשנת 1997, עבר באזורי תעשייה ישנים מדרום למרכז העיר, ובין היתר הביא לסלילתם של רחובות חדשים ולמיזמי מגורים סביבם.
כיום, הרכבת הפרברית המופעלת על ידי חברת RENFE משרתת את מדריד ואת הערים באזור המטרופולין באמצעות 96 תחנות ומסלולים באורך כולל של 370 קילומטרים.
רכבת קלה.
הרכבת הקלה של מדריד נחנכה בשנת 2007 ומהווה, מבחינה אדמיניסטרטיבית, חלק מהרכבת התחתית של העיר. מערכת הרכבת הקלה כוללת 3 קווים באורך כולל של מעל 27 קילומטרים ו-36 תחנות. שלושת קווי הרכבת הקלה הם על-קרקעיים במרבית אורכם, אך חלק מהתחנות תת-קרקעיות. קו הרכבת הקלה ML-1 משרת שכונות חדשות צפון-מזרחית ממרכז העיר, והקווים ML-2 משרתים שכונות ממערב למרכז העיר.
תחבורה אווירית.