夢の島熱帯植物館へのアクセスは、JR京葉線・東京メトロ有楽町線・東京臨海高速鉄道りんかい線が乗り入れる「新木場駅」から徒歩約13分です。改札を出て右手の歩道橋を渡り、夢の島公園の緑道を進むフラットなアプローチとなっており、散策路としても整備されています。
路線バスを利用する場合は、都営バス「夢の島」停留所から徒歩約5分で到着できます。車で来館する場合は、首都高速湾岸線「新木場ランプ」から約5分と至近です。
車利用時に注意したいのが駐車場の混雑です。植物館専用の駐車場はなく、広大な「夢の島公園駐車場（南駐車場・北駐車場など）」を利用します。
平日は満車になる心配はほぼありませんが、春から秋の行楽シーズン（特に4月〜10月の土日祝日）は、公園内のバーベキュー広場利用者やアーチェリー場、運動施設の利用者が重なるため、午前11時前後に駐車場入口で渋滞が発生することがあります。
週末に車で訪れる場合は、午前10時前の到着を目指すか、新木場駅周辺のコインパーキングに停めて公園を散策しながら向かうのが最も安全な混雑回避ルートです。
