Nersingen liegt an der Bundesautobahn 7, die Bundesstraße 10 führt durch die Gemeindeteile Unterfahlheim, Oberfahlheim und Nersingen.
Durch die Gemeinde verläuft die Bahnstrecke Augsburg–Ulm, an der es auf der Gemeindegemarkung früher zwei Bahnhöfe gab. Der dreigleisige Bahnhof Nersingen wird jeweils im Stundentakt durch die Regional-Express-Linie Fugger-Express zwischen Ulm und München sowie durch die Züge der agilis zwischen Ulm und Ingolstadt oder Regensburg bedient. Am Wochenende verkehren die Züge der agilis nur im Zweistundentakt. Der Bahnhof im Ortsteil Unterfahlheim wird nicht mehr bedient.
Buslinien verbinden die Gemeinde mit Ulm, Neu-Ulm, Günzburg und Ichenhausen.
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