Rekayasa lalu lintas adalah bidang studi yang mencakup sejumlah disiplin ilmu teknik sipil. Ini menyangkut dirinya dengan merancang sistem transportasi, yang bertujuan untuk menciptakan sistem yang lebih aman, lebih efisien, dan lebih hemat biaya bagi dunia. Rekayasa lalu lintas secara tradisional menangani hal-hal seperti jembatan, jalan, dan kereta api, serta lampu lalu lintas, rambu, dan sinyal lainnya. Rekayasa lalu lintas modern juga memanfaatkan teknologi yang lebih maju, seperti sensor lalu lintas, rambu dinamis, dan komputer pusat untuk menangani pola lalu lintas dalam upaya mengurangi kemacetan.
Sejarah rekayasa lalu lintas dapat ditelusuri kembali ribuan tahun yang lalu, ke jalan-jalan besar kerajaan lama, seperti Roma. Jalan awal dibangun untuk bertahan di bawah kemajuan mantap manusia dan kuda, dan umumnya dirancang untuk bertahan selama ratusan tahun. Arus lalu lintas tidak menjadi masalah sampai lama kemudian, ketika pusat kota yang padat penduduk mengalami kemacetan dan pola lalu lintas yang berbahaya, bahkan di zaman kereta kuda. Jalan-jalan besar diadopsi untuk mencoba membatasi masalah ini, dan sebagai tanggapan atas penggunaan jalan-jalan sempit sebagai barikade selama banyak revolusi besar abad ke-19.
Pada awal dan pertengahan abad ke-20, dengan munculnya mobil, rekayasa lalu lintas menjadi disiplin yang lebih penting. Di Amerika Serikat, rekayasa lalu lintas mengalami ledakan besar selama tahun 1950-an. Pada tahun 1956 Undang-Undang Jalan Raya Bantuan Federal disahkan, menetapkan dasar untuk sistem Jalan Raya Antar Negara Bagian nasional, yang secara longgar didasarkan pada Autobahn Jerman. Rekayasa lalu lintas awal di Amerika Serikat oleh karena itu sebagian besar difokuskan pada keputusan strategis, karena sistem antarnegara bagian dipandang perlu untuk memiliki tanah air yang lebih aman.
Ketika lalu lintas meningkat di Amerika Serikat dan luar negeri, khususnya di daerah perkotaan, bidang studi baru dalam rekayasa lalu lintas terbuka. Ruang terbatas di dalam kota untuk jalan membuat mereka sangat rentan terhadap kemacetan, karena mereka tidak bisa begitu saja diperlebar, seperti yang menjadi norma untuk sistem Antarnegara bagian di lebih banyak daerah pedesaan dan pinggiran kota. Mengelola arus lalu lintas menjadi proyek besar, karena para insinyur mencoba mensimulasikan dan memodelkan lalu lintas untuk memprediksi dengan baik di mana lampu harus ditempatkan, bagaimana waktunya, dan bagaimana jalan dapat dialihkan untuk meningkatkan efisiensi transportasi.
Peralatan komunikasi dan sensor modern memberikan keuntungan besar bagi rekayasa lalu lintas, dengan memberikan lebih banyak alat informasi untuk mensimulasikan arus lalu lintas secara real time. Salah satu sistem yang sangat canggih yang diperkenalkan lebih awal adalah NAVIGATOR, atau Sistem Manajemen Transportasi Lanjutan. Itu dibangun di Atlanta menjelang Olimpiade 1996, dalam upaya untuk meminimalkan dampak negatif dari tambahan dua juta pengunjung ke jaringan lalu lintas Atlanta yang sudah penuh sesak.
Sistem NAVIGATOR menggunakan lebih dari 450 kamera televisi sirkuit tertutup untuk mengawasi lalu lintas, dan baterai besar dari radar dan detektor video untuk dengan cepat mengidentifikasi kecelakaan atau gertakan sehingga bantuan dapat dikerahkan. Sistem ini juga merupakan salah satu penerapan awal pengukuran lalu lintas terbesar di jalan raya, membiarkan mobil masuk secara bertahap untuk mengurangi kemacetan dan menghentikan lalu lintas di Interstate itu sendiri. Lebih dari lima puluh rambu yang dapat diubah, dan kios informasi yang tersebar di seluruh kota melengkapi sistem, memungkinkan pengontrol pusat kemampuan untuk secara dinamis menggeser grid dan segera memperingatkan pengendara tentang perubahan tersebut.