Telemark liegt im Süden Norwegens und verfügt dank des Expressbusnetzwerkes, Flugverbindungen von Skien und Torp, Bahnverbindungen nach Oslo und die Bundesstrassen E 18 und E134 über gute Verkehrsanbindungen sowohl ins Landesinnere als auch ins Ausland.
Das Straßennetz wird hauptsächlich von den beiden Bundesstrassen E18 und E134 bestimmt welche das Fylke in ost-westliche Richtung kreuzen. Während die E18 entlang der Küste von Oslo nach Kristiansand und Stavanger verläuft, führt die E134 durch den mittleren und oberen Teil Telemarks nach Hardanger und Haugesund.
Die Bahnverbindungen umfassen die Sørlandsbahn mit Bahnhöfen in Nordagutu und Bø sowie die Vestfoldbahn von Skien und Porsgrunn mit Haltestellen in Vestfold bis nach Oslo. Ein gut ausgebautes Expressbusnetzwerk deckt die Verkehrsanbindungen in den restlichen Teil des Fylkes ab.
Vom Skiener Flughafen Geiteryggen aus gibt es Flugverbindungen mit Widerøe nach Bergen und mit DAT nach Bergen und Stavanger.