Trafikanalys huvuduppdrag är att stödja regeringen och Regeringskansliet bland annat genom att säkerställa kvaliteten och analysen i olika beslutsunderlag samt följa upp och utvärdera genomförande och effekter av åtgärder inom transportpolitiken. Myndigheten ska svara för omvärldsbevakning och följa den internationella utvecklingen inom transportområdet.
Trafikanalys har tre avdelningar: