アジア路線では中華民国や韓国、香港や東南アジアへの路線も多く、日本航空が中華民国（台湾）とタイへの路線を運航しているほか、ジェットスター・ジャパンも台湾とフィリピンへ、全日空が上海/浦東と香港へ、スターフライヤーが台湾への路線を自社運航している。ほかにもチャイナエアラインや大韓航空、アシアナ航空やキャセイパシフィック航空、フィリピン航空やセブパシフィック航空、シンガポール航空やタイ国際航空、ベトナム航空などが定期便を運航している。またタイガーエア台湾や香港エクスプレス航空、チェジュ航空などの格安航空会社の乗り入れもある。また、中華人民共和国各地への定期便も充実している。日本航空が複数都市へ、全日空が1都市への路線を運航しているほか、中国東方航空や中国南方航空が中国地方都市路線を増設傾向にある。 2015年6月からは大手格安航空会社の春秋航空も乗り入れを開始し、上海/浦東線を開設している。中東へは、北京経由でエティハド航空が乗り入れており、アブダビ線を利用して中東やアフリカ大陸各地へ乗り継ぐことも可能である。ヨーロッパへは、フィンエアーがヘルシンキへ、ルフトハンザドイツ航空がフランクフルトへ直行便を運航しており、両社ともにハブ空港への乗り入れであるため、両空港からヨーロッパ各地へ乗り継ぐことができる。北米大陸線は、デルタ航空が同社主要ハブのデトロイトへ直行便を名古屋空港時代の前身のノースウエスト航空による1998年6月の就航以来運航しており、全米各地や中南米へ乗り継ぐことができる。太平洋・オセアニア地域へは、日本航空がホノルル線を運航するほか、日本政府とのオープンスカイ協定に基づく以遠権を利用してユナイテッド航空がグアム線、デルタ航空がホノルル線を運航している。なお、国際線出発にかかる旅客施設使用料は2,570円である。
日本航空や全日空などの大手航空会社グループやスカイマーク、および格安航空会社のジェットスター・ジャパンやエアアジア・ジャパンが国内にある主要空港との間で定期路線を運航している。札幌（新千歳空港）・福岡（福岡空港）・沖縄（那覇空港）などの高需要路線は、安定して高い搭乗率を維持できるため、複数の航空会社が高頻度で運航している。国際線からの乗り換えに特化した機能的な構造のターミナルで、東京の羽田空港および成田空港への便もある。国内線利用客に対しては空港施設利用料が課されている。かつては航空会社が（航空運賃に含む体で）支払っていたが、2005年4月1日からは各利用者が1回あたり310円を、航空券購入時に上乗せして支払うことになった。この方式での利用料徴収は、国内では東京国際空港（羽田空港）についで2例目である。
国際線は40都市408便/週、国内線は19都市88便/日（最大）、貨物専用便は29便/週が就航している（2019年夏ダイヤ）。
駐車施設は24時間営業、収容能力は5,800台（開港時の4,000台から拡張（500台分は予約車専用）。ほかに臨時駐車場2,000台分あり）の駐車場が用意されている。普通車の駐車料金は300円/時間（30分以内無料、1日最大1,500円。各種割引制度あり）。ほかに空港島内のホテルに1,164台分の有料駐車場があり、ホテルの宿泊客は割引サービスを受けられる。さらに年末年始など繁忙期のみ開場する臨時駐車場（国際線ウィングから南方向に開設）や電気自動車（EV）およびプラグイン・ハイブリッド車（PHV）用充電スタンドも完備している。観光バス専用駐車場はターミナルビル近くに整備されている。
旅客ターミナルビル2階と連絡通路でつながる建物には、電車・バス・車・高速船・各種アクセス交通機関と旅客ターミナルとの連絡機能、交通・観光などの情報提供機能を保持した施設「アクセスプラザ」（24時間開放）がある。アクセスプラザには名鉄空港線中部国際空港駅出入口と総合案内所（アクセスプラザ中央：英語を含む3言語（英・中・韓）で対応可能な国際基準カテゴリー3の外国人観光案内所の認定取得済）、外貨両替、ATM、コンビニエンスストア（24時間営業）などが完備されており、地上階のバス乗車場・高速船のりば・自動車駐車場・タクシーのりばが、ターミナルビルおよびホテルへのアクセスが便利なようにまとめられている。ただし、路線バス・貸切バスおよびタクシーでの空港到着時の降車場はアクセスプラザではなく、ターミナルビル本館1階にある。アクセスプラザからは出発・到着ロビーのある2階・3階へ段差なしで移動できる。国内線および国際線到着後、緩やかなスロープを上がるとアクセスプラザに到達する構造となっており、セントレアホテルとも直結している。2012年5月には常滑市の観光案内所と常滑競艇場の場外発売所を備えた「オラレセントレア」が開業した。
格安航空会社 (LCC)向けターミナルを2019年9月20日供用開始。国内では成田国際空港および関西国際空港に続き、日本の三大都市圏の国際拠点空港すべてに格安航空会社向けターミナルが整備されることとなる。
ポーコ・レント - アレグロ 4/4拍子 ニ長調ソナタ形式であるが、三部形式との融合を図ったかのような特殊な構成となっている。規模の大きな序奏部から始まる。オルガンの響きを思わせる和声的伴奏の上に、第1ヴァイオリンによって序奏部の主題が歌われる（譜例1）。この主題は全曲を関連付ける第1の循環主題として、この後の楽章にも現れる。この主題とともに、弱音で奏される対照的な譜例2のエピソードが序奏部を形作っていく。譜例1譜例2序奏部の最後で予告されたリズムに導かれ、ニ短調でソナタ形式の主部へ入り第1主題が提示される（譜例3）。譜例3精力的に進められる推移部の中でチェロに出される譜例4は、終楽章で重要となる第2の循環主題である。譜例4譜例4がヴァイオリンでも扱われて印象付けられると情熱に盛り上がっていき、そのまま滑らかに第1ヴァイオリンとヴィオラの掛け合いでヘ長調の第2主題が出される（譜例5）。譜例5クライマックスを形成すると譜例3を用いた結尾句で静まっていき、提示部を終える。続いて展開部となるが、テンポをポーコ・レントとしてヴィオラ独奏で開始されるのは譜例1に基づくフガートであり、第2ヴァイオリン、チェロ、第1ヴァイオリンの順で加わっていく。展開が進むにつれて熱を帯びていき、テンポを再びアレグロに戻すと第1主題による通常のソナタの展開部となる。ここでは譜例3の他にも譜例4や譜例5を含む多くの要素が用いられている。ニ短調で第1主題が回帰すると再現部となり、譜例4もこれに続く。第2主題はまずロ長調に出るが、4小節の後にニ長調へ移されると結尾楽句を導く。トランクィロとなって落ち着くと、改めてテンポをポーコ・レントとしてニ長調のまま序奏部が回帰する。譜例1が奏されると譜例2も続き、最後は譜例3のリズムの余韻の中、静かに楽章を終える。