La base de la red vial interna son los Ejes Viales, que forman una retícula en la zona urbana del Distrito Federal. Complementan está red dos anillos conocidos como Circuito Interior y Anillo Periférico. Ambos son considerados junto con la Calzada de Tlalpan, la Calzada Ignacio Zaragoza, el Viaducto y Río San Joaquín las seis vías rápidas de la capital. También destacan el Paseo de la Reforma, el Eje Central Lázaro Cárdenas y la Avenida de los Insurgentes, estas dos últimas atravesando la ciudad de norte a sur.

En adición desde agosto del 2010, se trabaja en un proyecto integral en el poniente de la Ciudad de México, llamado Autopista Urbana que conectará las autopistas de Querétaro, Toluca y Cuernavaca, compuesto por las vialidades elevadas en periférico norte y sur, y por el sistema vial de puentes, túneles y distribuidores sur-poniente de la Ciudad de México. En 2007, después de concluidas las obras del Eje Troncal Metropolitano, que mediante la construcción de puentes viales en los cruces más importantes del Eje 3 Oriente, se constituyó una vía rápida que conecta Xochimilco con Ciudad Azteca.

El Distrito Federal está conectado con el resto del país por medio de varias autopistas a las ciudades de Querétaro (211 km), Toluca (65 km), Cuernavaca (85 km), Puebla (127 km), Texcoco (15 km), Tulancingo (100 km) y Pachuca (91 km). Las autopistas son operadas mediante concesiones a particulares desde su privatización a empresas particulares. Además existen carreteras federales de circulación libre —aunque de menor calidad— que enlazan la capital con las ciudades que llevan el mismo nombre de las autopistas y otras como Cuautla (120 km) y Oaxtepec (80km).