道路
空港の開港にあわせて、2006年（平成18年）2月26日から東九州自動車道の一部区間（北九州JCT - 苅田北九州空港IC）が供用開始。新北九州空港道路も同3月5日から供用開始となった。
バス
運行本数・運賃・所要時間等の詳細は、該当項目か公式サイトで最新情報を確認されたい。連絡バスには北九州空港エアポートバスの共通呼称が用いられている。開港以来、頻繁に路線再編が行われている。
乗合タクシー
早朝・深夜の時間帯に運航されるスターフライヤー便には連絡バスが無いため、これらの便に合わせて乗合タクシー（要予約）が運行されている。（北九州空港のホームページ等参照）
鉄道
最寄駅はJR日豊本線朽網駅、苅田駅だが、ともに普通列車しか停車しない。特急列車（ソニック、にちりん、にちりんシーガイア）利用の場合は、上りは行橋駅、下りは小倉駅（一部下曽根駅）で普通列車乗換となる。最寄駅や小倉駅から空港までは連絡バスが利用できる。
連絡鉄道構想
現在、空港島と小倉駅を結ぶ空港連絡鉄道の建設可能性について検討されている。鹿児島本線を新門司経由で延伸する案、山陽新幹線を新門司経由で延伸する案、日豊本線を下曽根駅経由で延伸する案などあるが、いずれの案も現時点では旅客が少ないため採算が見込めず実現は困難視されている。