西安交通大学有兴庆校区（东校区，西安市咸宁西路28号）、雁塔校区（西校区，西安市朱雀大街205号）、曲江校区（西安市雁翔路99号）和中国西部科技创新港校区（西安市长安区河堤路）。

兴庆校区

西安交通大学兴庆校区位于西安市咸宁西路28号，紧邻唐朝四大宫殿之一的兴庆宫，是唐代常乐坊和道政坊所在地。截至2023年8月，占地面积约1737亩，建筑面积175·5万平方米，为1956年交通大学内迁西安的主校区。目前，兴庆校区主要承担大部分本科生及部分研究生培养。

雁塔校区

西安交通大学雁塔校区位于西安市雁塔区雁塔西路，毗邻西安大雁塔，附近是西安有名的商业区小寨，西安地铁二号线从其附近通过。雁塔校区是原西安医科大学、陕西财经学院所在地。截至2023年8月，占地面积约712亩，主要承担医学部本科、研究生人才培养工作。

曲江校区

西安交通大学曲江校区校区位于西安市雁塔区雁翔路99号，与兴庆、雁塔校区鼎足而立，西临大雁塔，北望青龙寺，南倚杜陵万亩生态园，有占地面积约302亩，功能定位上突出新兴学科发展、科技创新和高层次人才培养。目前以机械制造系统工程国家重点实验室前沿科学技术研究院等单位为主。

中国西部科技创新港校区

中国西部科技创新港（以下简称“创新港”）以“国家使命担当、全球科教高地、服务陕西引擎、创新驱动平台、智慧学镇示范”为目标定位，围绕理、工、医、文4大领域建立了8大平台、29个研究院和400多个科研基地、智库，有占地面积约2250亩，深入推进教研一体、学科交叉、产教融合、协同育人、联合攻关，通过先行先试、破题示范，主动探索21世纪现代大学与社会发展深度融合的新模式、新形态和新经验，打造服务新时代西部大开发，形成新格局的创新引擎。