Marmaray, İstanbul'un ulaşım ağında kritik bir rol üstlenerek, farklı ulaşım türleriyle olan entegrasyonu sayesinde şehir içindeki hareketliliği önemli ölçüde artırmaktadır. Şehrin çeşitli noktalarına bağlı olarak kurulan bağlantılar, yolcuların alternatif ulaşım araçlarına kolayca geçiş yapabilmelerine olanak tanımaktadır. Bu sistem, hem zaman tasarrufu sağlamakta hem de toplu taşıma kullanımını teşvik etmektedir.

Marmaray, birçok istasyonundan metro, metrobüs, şehir hatları vapurları ve İETT otobüsleri ile aktarma yapılabilecek şekilde diğer ulaşım seçenekleriyle entegre edilmiştir. Bazı aktarma noktaları ve hatlar:

• Sirkeci: T1 Kabataş-Bağcılar tramvay hattı ve İDO denizyolları.
• Ayrılık Çeşmesi: M4 Kadıköy-Sabiha Gökçen metro hattı.
• Bakırköy: M3 Bakırköy-Başakşehir metrosu.
• Bostancı: M8 Bostancı-Dudullu metrosu.
• Gebze ve Pendik: YHT ve hızlı tren hatları.

Ayrıca, 3 Mayıs 2026'dan itibaren Marmaray'da, artan yolcu yoğunluğunu dengelemek ve entegrasyonu artırmak amacıyla bazı ek seferler haftanın her günü uygulanacaktır.