O município fica no Vale do Paraíba, junto às rodovias Presidente Dutra e Carvalho Pinto, que ligam São Paulo ao Rio de Janeiro. A Rodovia Dom Pedro 1º liga a cidade a Campinas, onde está o Aeroporto Internacional de Viracopos, a 160 km. A Rodovia dos Tamoios segue de São José dos Campos para o litoral norte paulista (85 km) e ao Porto de São Sebastião (111 km). Outras vias dão acesso à cidade turística de Campos do Jordão (86 km) e ao sul do estado de Minas Gerais.

A cidade é servida pela malha ferroviária da MRS Logística e situa-se a pouco mais de 160 km do Porto de Santos. O aeroporto local, administrado pela Infraero, é homologado para operação de cargueiros e voos internacionais, com capacidade para operar aviões de grande porte (pista de 3 km). Também oferece viagens aéreas domésticas diárias para Rio de Janeiro, Belo Horizonte e Curitiba, além de conexões para diversas capitais e importantes cidades do interior do país.

A região dispõe de estação aduaneira do interior (porto seco). O Porto de São Sebastião tem um terminal da Petrobras para embarque e desembarque granel líquido e um cais público pelo qual são exportados muitos produtos da região - principalmente automóveis e aeropeças.

São José dos Campos é abastecida com gás natural da bacia de Campos e do gasoduto Bolívia-Brasil. Grandes empresas são as principais usuárias, entre elas General Motors, Monsanto e Embraer. A cidade é a terceira do país em rede de distribuição de gás natural para uso residencial.

Ampla rede de fibra óptica permite comunicações rápidas e seguras, com serviços de banda larga que cobrem 75% do município.