Si la géographie a placé le département français de la Haute-Saône sur les axes de circulation naturels reliant l'Île-de-France à la trouée de Belfort et la vallée du Rhône à la Lorraine, la Haute-Saône est aujourd'hui relativement ignorée par les principales infrastructures de transport, qui préfèrent desservir des départements plus peuplés comme le Doubs (Besançon) ou la Côte-d'Or (Dijon). La Haute-Saône est ainsi l'un des seuls départements de France métropolitaine à n'être traversé par aucune autoroute, à n'être desservi par aucun train de grandes lignes et à ne posséder aucun aéroport.
La Haute-Saône est, avec l'Ardèche et le Gers, l'un des trois seuls départements de France métropolitaine hors Bretagne et Corse à n'être parcouru par aucune autoroute. Les trois axes principaux du département, dont certaines sections sont aménagées en voie rapide à 2x2 voies, sont :
Frontière suisse vers Delémont (jusqu'aux années 1970 : frontière suisse à Saint-Louis vers Bâle)
Aménagée en voie rapide à 2x2 voies de Port-sur-Saône à Vesoul et de Lure à Héricourt. Avant 2006, la RN 19 allait à Belfort en passant par Ronchamp. Cet itinéraire a été déclassé en RD 619 au profit de l'ancienne RD 438 (elle-même ancienne RN 438), qui porte aujourd'hui le nom de RN 19.
Déclassée dans les années 1970 en RD 438, puis, fait rarissime, reclassée en 2006 dans le réseau routier national entre Lure et Héricourt sous le nom de RN 19.
La Haute-Saône est desservie par le réseau régional de transport routier Mobigo, qui compte une quinzaine de lignes régulières dans le département. L'une des principales est la ligne rapide reliant Vesoul à Besançon.
Covoiturage et autopartage
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Hormis le court tronçon de la ligne de Dole-Ville à Belfort situé dans le département, au niveau de Héricourt, la Haute-Saône n'a pas bénéficié de la campagne d'électrification du réseau ferroviaire du nord-est de la France entamée dans les années 1960. Depuis 2011 et l'ouverture de la LGV Rhin-Rhône, le trafic rapide reliant Paris à Mulhouse et à la Suisse est dévié par Dijon et Besançon, se traduisant par une forme de déclassement de l'axe historique par Vesoul dont les trains sont devenus en 2018 de simples TER Grand Est.
Cartes du réseau ferroviaire dans le département
Le réseau ferroviaire à son apogée en 1930.
Le réseau ferroviaire de nos jours.
Carte animée de l’évolution du réseau ferroviaire.
La fréquentation du transport ferroviaire est faible en Haute-Saône : les trois principales gares de voyageurs, Vesoul, Lure et Héricourt, ont une fréquentation annuelle entre 150 000 et 200 000 voyageurs seulement en 2019[2]. Des gares ont fermé, et il n'existe plus aucune gare ouverte aux voyageurs sur plus de 70 km entre Culmont - Chalindrey et Vesoul.
Ligne ouverte au trafic de fret comme de voyageurs, non-électrifiée dans le département, à double voie au nord d'Aillevilliers et à voie unique au-delà.
Le canal de l'Est (également appelé canal des Vosges dans sa partie sud) et la Saône canalisée forment une voie d'eau reliant la Lorraine et le Benelux à la vallée du Rhône. Au gabarit Freycinet (classe I)[3], celle-ci est aujourd'hui principalement dédiée à la navigation de plaisance.
Transport aérien
Le département ne comporte aucun aéroport ouvert au trafic commercial régulier. Deux aérodromes sont ouverts à l'aviation légère, Vesoul - Frotey et Gray - Saint-Adrien.