Der Westbahnhof liegt im 15. Wiener Gemeindebezirk Rudolfsheim-Fünfhaus an der innerstädtischen Verkehrsachse Gürtel. Die südlich verlaufende Mariahilfer Straße stellt eine direkte Verbindung ins Stadtzentrum oder zum Schloß Schönbrunn her.
An das Netz des öffentlichen Personennahverkehrs ist der Westbahnhof umfangreich angeschlossen. Er ist Ausgangs- oder Haltepunkt folgender regionaler Linien:
* S-Bahn und Regionalbahn S50 /R50 nach Tullnerbach-Pressbaum, Rekawinkel und nach St. Pölten Hauptbahnhof,
* U-Bahn U3 in Richtung Ottakring und Simmering,
* U-Bahn U6 in Richtung Floridsdorf und Siebenhirten,
* Straßenbahn 5 nach Wien Praterstern,
* Straßenbahn 6 in Richtung Burggasse (Stadthalle) und Zentralfriedhof Tor 3,
* Straßenbahn 9 nach Gersthof,
* Straßenbahn 18 in Richtung Burggasse (Stadthalle) und Schlachthausgasse,
* Straßenbahn 52 nach Baumgarten,
* Straßenbahn 58 nach Unter Sankt Veit, Hummelgasse,
* Autobus zum Flughafen Wien-Schwechat,
* Autobus nach Baden bei Wien.
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