На території району проходить ділянка залізниці Одеса-Вознесенськ-Первомайськ, на якій розташовані дві залізничні станції — Кремидівка і Сербка. Від станції Чорноморська, яка розташована на території Шомполівської сільської ради, відгалужується залізнична гілка до Одеського припортового заводу і до порту Південний. Район має розгалужену мережу автошляхів, що зв'язують районний центр Доброслав з іншими районними центрами Одеської області і цілим рядом населених пунктів всередині району. Довжина автошляхів загального користування становить 605,7 км, із них шляхів із твердим покриттям — 486,6 км, питома вага яких — 80,3% до загальної довжини автошляхів.