Thái Nguyên có hệ thống giao thông thuận lợi kết nối với các địa phương và cửa khẩu Quốc tế, đường hàng không cách sân bay Nội Bài 50 km, thời gian di chuyển khoảng 45 phút; Thời gian di chuyển từ khu vực phía Nam của tỉnh tới các nơi tập trung các khu, cụm công nghiệp trong đó Khu công nghiệp Yên Bình (nơi Tập đoàn Samsung đặt nhà máy sản xuất và các doanh nghiệp phụ trợ); Khu công nghiệp Thượng Đình; Khu công nghiệp Phú Bình I; khu công nghiệp Phú Bình II; Khu công nghiệp Yên Bình II; Khu công nghiệp Yên Bình III; Khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao; khu CNTT tập trung Yên Bình; Cụm Công Nghiệp Tân Phú I; Tân Phú II là khoảng 30 phút.

Thái Nguyên có hệ thống đường bộ với cao tốc Hà Nội - Thái Nguyên quy mô 4 làn xe dài 62 km (Đang được mở rộng lên 06 làn xe), Quốc lộ 3 mới Thái Nguyên – Chợ Mới (Đang được nâng cấp thành cao tốc 04 làn xe); Đường vành đai 5 vùng thủ đô Hà Nội kết nối với các tỉnh trong khu vực (Bắc Ninh – Phú Thọ); Đường liên kết, kết nối các tỉnh Thái Nguyên – Bắc Ninh – Phú Thọ; Đường Hồ Chí Minh đoạn Thái Nguyên – Tuyên Quang; Quốc lộ 1B kết nối Thái Nguyên – Lạng Sơn, đang hoàn thiện đường nối khu du lịch Ba Bể với Na Hang, Tuyên Quang, cao tốc Chợ Mới – Bắc Kạn; Chuẩn bị đầu tư cao tốc Bắc Kạn – Cao Bằng, Lạng Sơn – Thái Nguyên.

Hiện nay trên địa bàn tỉnh có đầy đủ các nhà mạng lớn như Viettel, Vinaphone, Mobifone...đáp ứng đầy đủ các nhu cầu kết nối thông tin liên lạc, kết nối internet với dung lượng lớn, đảm bảo thông suốt cho các nhà đầu tư. Tỉnh cũng đã ký kết biên bản ghi nhớ với Tập đoàn viễn thông quân đội (Viettel) với mục tiêu xây dựng chính quyền điện tử, hướng đến chính quyền số, đô thị thông minh cho tỉnh Thái Nguyên, trong giai đoạn 2021-2025. Tỉnh đã thành lập trung tâm điều hành thông minh; Bên cạnh đó ứng dụng C-Thái Nguyên giúp kết nối người dân, doanh nghiệp với chính quyền tỉnh.

Công ty điện lực Thái Nguyên (PC Thái Nguyên) là đơn vị quản lý vận hành lưới điện và kinh doanh bán điện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Hầu hết các thôn, xóm, bản vùng sâu, vùng xa của tỉnh đều đã có điện.