Az USA nyugati partjának egyik legkedveltebb városa, San Francisco légi forgalmát kettő reptér is kiszolgálja.
A San Francisco belvárosától 21 kilométerre délre, San Mateo megye területén található San Francisco International Airport (SFO) a város elsődleges légikikötője. A Los Angeles-i nemzetközi repülőtér után ez California második, az USA hetedik, és a világ 21. legforgalmasabb légikikötője, 2014-ben 47 milliós utasforgalmat bonyolított, és jelentős csomópontja az United Airlines és a Virgin America légitársaságoknak. A repülőtér más amerikai nagyvárosok mellett kiterjedt légi kapcsolatokkal rendelkezik Európa, a Közel-Kelet, Ázsia és Ausztrália repülőtereivel. Budapestről kizárólag csatlakozással juthatunk el San Franciscóba, ha a KLM, a Lufthansa, a British Airways, az Air France, a Swiss, a Turkish vagy más légitársaságok járataira foglalunk repülőjegyet.
A tömegközlekedési eszközök közül vonat és buszjáratok kötik össze a repülőteret San Franciscóval, illetve általában aSan Francisco Bay Area településeivel. A vasúti lehetőségek közül a Bay Area Rapid Transit (BART) az egyetlen (és a leggyorsabb), mely közvetlen kapcsolatot teremt a reptér és San Francisco között. A BART Pittsburg/Bay Point–SFO/Millbrae vonal járataira a repülőtér nemzetközi termináljának 3. szintjén lehet felszállni; 4 év alatti gyerekek ingyen használhatják a BART vonatait, a felnőtt jegy ára az útvonaltól függ, így például a reptér és Embarcadero (a város keleti partja és kikötője) közötti egyszeri útra 8.65 US dollár. Emellett több buszjárat is elérhető, a SamTrans öt vonala is összeköti egymással a repteret és San Francisco belvárosát (140, 292, KX, 398, éjszaka pedig a 397), a viteldíj 2-5 US dollár között.
Az öböl túloldalán található az Oakland International Airport (OAK). Légvonalban majdnem ugyanolyan távolságra fekszik San Francisco belvárosától, mint az SFO, de mivel meg kell kerülni a San Francisco-öblöt, így időben és távolságban is messzebb van San Franciscótól; Oakland belvárosátólmintegy nyolc kilométerre helyezkedik el. Ez a reptér elsősorban az USA más városaiba, illetve egy-két európai és mexikói úti cél felé kínál járatokat; 2014-ben 10,3 milliós utasforgalma volt.
A repülőteret busz- és vasútvonal köti össze a san Francisco-öböl településeivel, illetve magával a várossal. A vonatok közül a BART ( Coliseum–Oakland International Airport vonal) és az Amtrak (Capitol Corridor vonal) kínál lehetőséget, míg az AC Transit buszok közül három járat (73, 21, 805) szolgálja ki a repteret. A legtöbb jármű ezek közül érinti az Oakland Coliseum állomást, mely számos további kapcsolatot kínál.