Der Hafen Heilbronn zählt zu den 20 größten Binnenhäfen in Deutschland und ist der größte Hafen am Neckar. Über die Hälfte aller auf dem Neckar transportierten Güter werden in Heilbronn umgeschlagen. Er ist Ausgangs- bzw. Endpunkt für Schiffstransporte zu oder von den großen deutschen, niederländischen und belgischen Seehäfen sowie den Industriezentren an Rhein und Ruhr.
Erläuterungen:
r = Neckar-km rechts | l = Neckar-km links
Ar = Altneckar-km rechts | Al = Altneckar-km links
Der Hafen Heilbronn liegt am Neckar zwischen Flusskilometer 108 und 113. Vom Neckar aus können Schiffe über den Rhein und die Schifffahrtswege im Rhein-Maas-Delta u.a. die Häfen Duisburg, Rotterdam, Amsterdam und Antwerpen erreichen.
Von der Mündung des Neckars in den Rhein bei Mannheim (Flusskilometer 0) sind bis in den Hafen Heilbronn über elf Staustufen insgesamt 60 Höhenmeter zu überwinden. Durchschnittlich ist also auf dem Unterlauf des Neckars alle 10 Kilometer eine Schleuse zu passieren.
Sowohl unmittelbar flussauf- als auch flussabwärts des Hafens Heilbronn befinden sich ebenfalls Staustufen mit Schleusen. Sie dienen der Regulierung des Pegels. Flussaufwärts des Hafens liegt an Kilometer 113,6 die Schleuse Heilbronn, die das Ende des Kanalhafens in Richtung Stuttgart markiert. Am Altarm des Neckars liegt die Wilhelmsschleuse bei Flusskilometer 113,0 ebenfalls in Richtung Stuttgart. Flussabwärts liegt bei Kilometer 103,9 die Schleuse Kochendorf.
Straßenseitig ist der Hafen Heilbronn in alle Richtungen an das überörtliche Straßennetz angebunden. Unmittelbar nördlich des Hafens verläuft die Autobahn A6 Richtung Mannheim/Saarbrücken bzw. Richtung Nürnberg/Prag.
Die Autobahn kann über die Anschlussstellen Heilbronn/Neckarsulm (in Richtung Nürnberg) sowie Untereisesheim (in Richtung Mannheim) erreicht werden. Beide Anschlussstellen befinden sich unmittelbar nördlich des Hafengebiets. In Richtung Süden kann über die A81 und die B27 in etwa einer Stunde Stuttgart erreicht werden, in nördlicher Richtung über die A81 in etwa eineinhalb Stunden Würzburg.
Der Hafen Heilbronn verfügt über eine eigene Hafenbahn, die große Teile des Gebiets erschließt und vier Stammgleise mit rund 18 Kilometern Gleisen umfasst. Die von den Stadtwerken betriebene Hafenbahn schließt im Heilbronner Hauptbahnhof an das öffentliche Netz an, und hat kurz nach der Infrastrukturgrenze eigene Übergabe- und Aufstellgleise. Auch die Industriebahn, die die unmittelbar östlich des Hafens gelegenen Gebiete erschließt, verfügt über eigene Übergabe- und Aufstellgleise am Nordkopf des Heilbronner Hauptbahnhofs.
Im Jahr 1935 wurde der Heilbronner Kanalhafen als Kopfhafen am Ende des zwischen Mannheim und Heilbronn zur Bundeswasserstraße ausgebauten Neckars in Betrieb genommen.
Durch den staugeregelten Großschifffahrtsweg, dessen Bau von 1921 bis 1968 andauerte, konnte der Güterumschlag auf fünf bis sechs Millionen Tonnen gesteigert werden.
Mit dem weiteren Ausbau der Bundeswasserstraße bis nach Stuttgart, die im Jahr 1958 abgeschlossen war, wurde aus dem Heilbronner Kanalhafen ein Stromhafen, über den alle Gütertransporte neckaraufwärts transportiert werden.
Neben dem Kanalhafen liegen weitere Umschlagseinrichtungen am Alten Neckar, am Osthafen und am Salzhafen. Traditionell hatten die Schüttgüter und der Stückgutumschlag im Heilbronner Hafen immer eine herausragende Bedeutung.
Zu deren Umsetzung wurde Ende 2012 das Container-Terminal in Betrieb genommen. Ein weiteres Markenzeichen ist die Erschließung vieler Grundstücke über die Industrie- und Hafenbahn.