Barnaul er knyttet til det øvrige Russland med flyruter, jernbaner, veier og elvebåter. Byen ligger rundt 200 km sør for Novosibirsk, Sibirs største og Russlands tredje største by. Barnaul er et knutepunkt for jernbanelinjene fra Novosibirsk til Almaty og Bijsk. Det er også hyppige bussforbindelser til de nærliggende byene Bijsk og Gorno-Altajsk. Det tar rundt fire timer med bil å nå Altajfjellene i sør.