Med tanke på trafikförbindelser har Karleby ett gynnsamt läge mitt i Finland: Riksväg 8 går genom staden och det finns planer på att bygga ut den till en fyrfilig väg i stadens norra del.
Karleby ingår i stomnätet för järnvägar och Karleby-Jakobstad flygplats är beläget nära centrum.
Det finns dagliga bussturer norrut, söderut och österut. Busstationen finns i centrum, alldeles intill järnvägsstationen.
Karleby har fungerande lokaltrafikförbindelser. Stadsborna har också tillgång till ett omfattande och välfungerande nätverk av trafiksäkra och trivsamma gång- och cykelleder.
Karleby Hamn är inte bara den viktigaste hamnen i Finland för mineralutvinningsindustrin utan är också den största hamnen för bulk-, spårbunden och transitotrafik samt landets tredje största allmänna hamn. Hamnens djupfarled på 14 meter möjliggör full lastning av de allra största fartygen, nämligen Panamax- och Cape Siza-klassernas fartyg.