Marmaray, İstanbul'un ulaşım ağını entegre eden önemli bir sistem olarak, farklı ulaşım modlarıyla kesintisiz bağlantılar sunmaktadır. Bu sayede, şehrin farklı noktalarına ulaşım daha hızlı ve kolay hale gelir. Özellikle, metro, metrobüs ve tramvay hatlarıyla sağlanan aktarmalar, yolcuların istedikleri hedeflere ulaşmalarını önemli ölçüde kolaylaştırmaktadır. Ayrıca, deniz otobüsü ve yüksek hızlı tren bağlantılarıyla, Marmaray, sadece şehir içi değil, şehirler arası ulaşımda da büyük bir rol oynamaktadır.

Marmaray, çeşitli hatlarla bağlantı sağlayarak İstanbul'un farklı bölgelerine ulaşım imkanı sunar:

• Metro: Yenikapı, Üsküdar gibi istasyonlarda metro hatlarına aktarma yapılabilir. Örneğin, Yenikapı'dan M1A Yenikapı-Atatürk Havalimanı, M1B Yenikapı-Kirazlı ve M2 Yenikapı-Hacıosman metrolarına; Üsküdar'dan ise M5 Üsküdar-Çekmeköy metrosuna aktarma mümkündür.
• Metrobüs: Söğütlüçeşme, Küçükçekmece gibi istasyonlarda metrobüs hatlarına geçiş yapılabilir.
• Tramvay: Sirkeci istasyonunda T1 Kabataş-Bağcılar tramvay hattına aktarma sağlanabilir.
• İDO: Sirkeci ve Yenikapı gibi istasyonlarda İDO deniz otobüslerine bağlantı mevcuttur.
• Yüksek Hızlı Tren (YHT): Gebze, Pendik, Bostancı gibi istasyonlarda YHT ve hızlı tren hatlarına aktarma yapılabilir.