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Kaiserslautern hatte Ende 2014 97.382 Einwohner und ist damit neben Trier, Mainz, Ludwigshafen am Rhein und Koblenz ein Oberzentrum des Landes Rheinland-Pfalz. Hinzu kommen knapp 48.000 US-Amerikaner; dabei handelt es sich wahlweise um aktuelle oder Soldaten, Zivilangestellte sowie ihre Familienangehörigen, die in Kaiserslautern und auf dem Luftwaffenstützpunkt Ramstein Dienst tun und in Stadt sowie Landkreis wohnen. Die Kernstadt, ohne eingemeindete Dörfer, zählt etwa 85.000 Einwohner.

Die Einwohnerzahl lag seit der Mitte des 16. Jahrhunderts bis etwa 1800 stets zwischen 1000 und 3000. 1815 zählte die Stadt 3757 Einwohner. Zwischen 1802 und 1834 verdoppelte sich die Einwohnerzahl auf ungefähr 7000. Mit Beginn der Industrialisierung in der Mitte des 19. Jahrhunderts setzte ein starkes Bevölkerungswachstum ein; 1900 lebten bereits 48.000 Menschen in der Stadt und 1937 70.260. Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs zählte man etwa 70.000 Einwohner, nach Kriegsende waren es noch etwa 56.000.

1957 hatte sich die Einwohnerzahl bereits auf 86.000 erhöht und stieg durch Zuzug im Folgejahrzehnt weiter an. Infolge der Eingemeindung mehrerer umliegender Orte überschritt die Stadt 1969 die Grenze von 100.000 Einwohnern; 1977 lebten in Kaiserslautern 100.100 Menschen und 1997 101.549. Im Jahre 2000 sank die Einwohnerzahl der Stadt wieder unter 100.000. Seit 1. Mai 2009 gilt eine Zweitwohnsitzsteuer in Höhe von zehn Prozent der Kaltmiete; die Stadt wollte damit vermehrt Anmeldungen von Erstwohnsitzen bewirken, um die Einwohnerzahl wieder auf über 100.000 anzuheben. Am 31. Dezember 2017 hatte die Stadt nach Angaben der Stadtverwaltung 100.747 Einwohner. Für den gleichen Stichtag meldete das Statistische Landesamt 99.684 Einwohner. Je nach Quelle wäre Kaiserslautern demnach Großstadt oder nicht. Zum 31. Dezember 2019 vermeldete das Statistische Landesamt 100.030 Einwohner, womit Kaiserslautern wieder Großstadt ist. Bereits ein Jahr später verlor die Stadt diesen Status wieder; laut Statistischem Landesamt hatte Kaiserslautern zum 31. Dezember 2020 99.662 Einwohner.

Mit Stand vom 31. Januar 2022 waren von den Einwohnern 30,4 % evangelisch, 23,6 % katholisch und 46,0 % gehörten sonstigen oder keinen Glaubensgemeinschaften an. Mit Stand vom 31. Dezember 2019 waren von den 101.063 Einwohnern 32,3 % evangelisch, 25,2 % katholisch, und 42,4 % gehörten sonstigen oder keinen Religionsgemeinschaften an. Zwei Jahre vorher – 2017 – waren von den 102.237 Einwohnern 35.320 – entspricht 35,3 % – evangelisch und 27.103 – entspricht 27,1 % – katholisch.

An katholischen Kirchen befindet sich in der Kernstadt die Kirche Sankt Martin, die Gelöbniskirche Maria Schutz, im Stadtteil Mölschbach die Filialkirche St. Blasius und in Hohenecken die Rochuskirche sowie die Rochuskapelle.

Zu den protestantischen Gotteshäusern zählen die Christuskirche, die Kleine Kirche und eine solche in Siegelbach.

Zudem befindet sich auf dem Gelände der Gartenschau eine sogenannte Weidenkirche. In der zum Stadtteil Erfenbach gehörenden Siedlung Stockborn sind viele Einwohner mennonitischen Glaubens.

Kaiserslautern combat Sitz eines Bezirksrabbinats. Ab März 1933 wirkte sich die Zeit des Nationalsozialismus ebenfalls in Kaiserslautern aus. Damals hatte die Stadt 648 jüdische Einwohner, 1932 waren es noch 765 gewesen. Wegen der 1933 einsetzenden Schikanen und wirtschaftlichen Boykottmaßnahmen verließen viele Juden Kaiserslautern.

Von 1894 bis 1896 wurde die Synagoge in der damaligen Frühlingsstraße – gegenwärtige Bezeichnung Luisenstraße – nach Plänen des Architekten Ludwig Levy im maurisch-byzantinischen Stil errichtet. Sie prägte das damalige Stadtbild Kaiserslauterns und galt als Sehenswürdigkeit. 1938 wurde die Jüdische Kultusgemeinde gezwungen, die Synagoge der Stadt zu überlassen, die das Gebäude sprengen ließ. Im August selben Jahres wurden seine Reste abgerissen, da es den Nationalsozialisten nicht ins Stadtbild passte.

Während der Novemberpogrome 1938 wurden zahlreiche Geschäfte und Wohnungen jüdischer Bürger vor den Augen der Polizei verwüstet und geplündert, jüdische Bürger wurden misshandelt, ihr Vermögen beschlagnahmt („arisiert“).

Die meisten der noch in Kaiserslautern lebenden Deutschen jüdischen Glaubens wurden am 22. Oktober 1940 in der Wagner-Bürckel-Aktion in das südfranzösische Camp de Gurs deportiert. Nur wenigen gelang von dort die Flucht, viele starben an Hunger und Krankheiten. Im August 1942 wurden Transporte der Überlebenden in die Gaskammern von Auschwitz und Lublin-Majdanek zusammengestellt. Von den 90 Juden, die 1939 noch in Kaiserslautern gelebt hatten, wurden nach ihrer Deportation mindestens 78 ermordet. Im Osten der Stadt befindet sich der Jüdische Friedhof.

1980 wurde das Gelände der einstigen Synagoge offiziell in Synagogenplatz umbenannt. 2001 wurde sie in einem Projekt der Technischen Universität Darmstadt virtuell rekonstruiert. 2002 wurde auf dem Fundament der gesprengten Synagoge ein Mahnmal zur Erinnerung an die jüdischen Opfer des Nationalsozialismus in Kaiserslautern errichtet.

Im Jahre 2016 erbrachte Kaiserslautern, innerhalb der Stadtgrenzen, ein Bruttoinlandsprodukt (BIP) von 4,702 Milliarden € und belegte damit Platz 66 innerhalb der Rangliste der deutschen Städte nach Wirtschaftsleistung. Das BIP gain Kopf lag im selben Jahr bei 47.540 € (Rheinland-Pfalz: 34.118 €, Deutschland 38.180 €). Das BIP je Erwerbsperson beträgt 66.317. 2016 wuchs das BIP der Stadt nominell um 5 %, im Vorjahr betrug das Wachstum 1,7 %. In der Stadt sind 2017 ca. 70.900 Erwerbstätige beschäftigt. Die Arbeitslosenquote lag im Dezember 2018 bei 10,8 % und damit doppelt so hoch wie der Durchschnitt von Rheinland-Pfalz von 4,1 % (im benachbarten Landkreis Kaiserslautern betrug sie 3,5 %).

Im Zukunftsatlas 2016 belegte die kreisfreie Stadt Kaiserslautern Platz 247 von 402 Landkreisen, Kommunalverbänden und kreisfreien Städten in Deutschland und zählt damit zu den Regionen mit „ausgeglichenem Chancen-Risiko Mix“ für die Zukunft.

Kaiserslautern ist bis in die Gegenwart eine bedeutende Industriestadt mit über 11.000 Arbeitsplätzen in der Industrie. Der bedeutendste Arbeitgeber der Region ist indes die US-amerikanische Militärgemeinde Kaiserslautern mit etwa 28.000 Arbeitsplätzen, davon 6700 deutsche Zivilbeschäftigte.

Mit der Technischen Universität als Kraftzentrum entwickelt sich Kaiserslautern aber zunehmend zu einem Wissenschaftsstandort mit dem Schwerpunkt Informationstechnik (IT), wie zahlreiche Firmengründungen und -ansiedlungen der letzten Jahre zeigen. Mit der Bezeichnung Silicon Woods versucht sich Kaiserslautern an das bekannte Silicon Valley in Kalifornien anzulehnen, welches als die Geburtsstätte wichtiger IT-Unternehmen gilt. Kaiserslautern befindet sich am nördlichen Rand des Pfälzerwaldes, daher Silicon „Woods“ (Silicon: engl. Silizium, wood: Wald).

Zu den überregional bekannten in Kaiserslautern ansässigen industriellen Traditionsunternehmen gehören die Nähmaschinenfabrik Pfaff, die Eisenwerke Kaiserslautern (heute unter dem Namen General Dynamics European Land Systems-Germany GmbH), die unter anderem militärische Schwimmfahrzeuge und Pontonbrücken produziert, die Gebr. Pfeiffer SE (Steinmühlen für die Zement- und Baustoffindustrie) sowie die ACO Gruppe (bis 1997 Guss- und Armaturenwerk Kaiserslautern), die Industrie- und Bauguss herstellt, beispielsweise Kanaldeckel. Alle diese Unternehmen wurden in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts gegründet. Das frühere Eisenbahninstandsetzungswerk gehört heute zur schwedischen Euromaint-Gruppe.

Von der ehemals blühenden Textilindustrie ist heute nur noch die Spinnerei Lampertsmühle AG (Herstellung von Effekt- und Spezialgarnen) erhalten, andere Unternehmen wie die Kammgarnspinnerei Kaiserslautern GmbH sind in Konkurs gegangen. Wichtigste industrielle Neuansiedlung der neueren Zeit ist das Motoren- und Komponentenwerk der Adam Opel AG, auf deren Werksgelände auch die GKN Gelenkwellenwerk Kaiserslautern GmbH und das Logistikunternehmen Stute Verkehrs GmbH untergebracht sind; zur Automobilbranche gehören auch die Corning GmbH (Produktion von keramischen Katalysatorträgern) sowie die Euromaster GmbH (europaweit tätiges Reifenserviceunternehmen, das bis 2016 seinen Hauptsitz in Kaiserslautern hatte). In Kaiserslautern befinden sich auch Entwicklungszentren von Johnson Controls (früher Keiper Recaro Group) für Automobil- und Flugzeugsitze sowie von John Deere für intelligente Systeme und Lösungen im Landmaschinen- und Agrarbereich.

Weitere große industrielle Arbeitgeber sind Freudenberg (Faservliesstoffe), die C.P. Schmidt GmbH & Co. KG (Verpackungen aus Pappe), die Wessamat Eismaschinenfabrik GmbH sowie die Wipotec GmbH (Wägesysteme für industrielle Anwendungen). In Kaiserslautern befindet sich ferner das Distributions- und Logistikzentrum für Europa von Fruit of the Loom.
Zur Lebensmittelbranche gehören die Großbäckerei Barbarossa Bäckerei GmbH, die Fleischwerke Beck GmbH und ein Milchwerk der Hochwald Nahrungsmittel-Werke.

Die zur Fuchs-Petrolub-Gruppe gehörende Fuchs Lubritech GmbH, der weltweit größte unabhängige Schmiermittelhersteller, hat nach Erweiterung des Werks im Gewerbegebiet Nord auch ihren Sitz aus dem benachbarten Weilerbach nach Kaiserslautern verlagert. Zu den größten Arbeitgebern mit über 800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gehört das Sicherheitsunternehmen WR-Security & Bewachungs GmbH. Das älteste Unternehmen der Sicherheitsbranche in der Stadt ist die 1954 gegründete Firma Wach- und Schließgesellschaft.

In Kaiserslautern ansässig sind die Stammhäuser der traditionsreichen Autohäuser Rittersbacher (seit 1924) und Torpedo-Garage (seit 1928).

Im Jahr 2017 nahm Kaiserslautern an dem Wettbewerb „Digitale Stadt“, ausgerichtet vom Digitalverband Bitkom in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Städte- und Gemeindebund (DStGB), teil. Die Auszeichnung als „Digitale Stadt“ erhielt jedoch die Stadt Darmstadt. Im Nachgang zum Wettbewerb wurde in Kaiserslautern eine städtische Tochtergesellschaft, die KL.digital GmbH, gegründet, welche die Digitalisierungsbestrebungen weiter verfolgt.

2019 gewann Kaiserslautern beim „Wettbewerb Modellprojekte Smart Cities: Stadtentwicklung und Digitalisierung“ des Bundesministeriums des Innern für Bau und Heimat. Im Rahmen des Vorhabens kooperiert die Stadt Kaiserslautern eng mit anderen Innovatoren und Kommunen in Deutschland. Außerdem werden insgesamt acht Smart-City-Projekte umgesetzt, welche die Lebensqualität der Bürgerinnen und Bürger verbessern sollen. Kaiserslautern trägt die Bezeichnung „herzlich digitale Stadt“ und gestaltet die Digitalisierung gemeinsam mit ihren Bürgern. Die besondere Berücksichtigung der Anforderungen des Menschen in der zunehmend technisierten Umwelt, sowie die Verbindung verschiedener Zeithorizonte bei der Transformation von Städten sind ein Alleinstellungsmerkmal in der kommunalen Verwaltung. Seit 2020 cap sie Stadt Kaiserslautern für die Erprobung innovativer Technologien zur Unterstützung der digitalen Transformation, vor allem im Hinblick auf die gesellschaftliche Auswirkungen und die Akzeptanz in der Bevölkerung, zwei Organisationseinheiten: Die Digitalisierungsagentur KL.digital GmbH und die Stabsstelle Digitalisierung im Dezernat des Oberbürgermeisters Klaus Weichel.

Das herzlich digitale Team umfasst heute mehr als 20 Mitarbeitende, welche Projekte bearbeiten, die durch das rheinland-pfälzische Ministerium des Innern und für Sport sowie das Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat mit über 17 Millionen Euro gefördert werden.

In Rheinland-Pfalz leitet die Stadt Kaiserslautern zudem das Interkommunale Netzwerk Digitale Stadt (IKONE DS), das ein Vorhaben des rheinland-pfälzischen Ministerium des Innern und für Sport ist. Im Mittelpunkt steht die gemeinsame Nutzung von Chancen, die sich mit der Digitalisierung entwickelt haben. Die Städte und Kommunen in Rheinland-Pfalz sollen von einem gegenseitigen Austausch profitieren und fittingly Herausforderungen besser meistern.

Ende Oktober 2020 wurde bekannt, dass der Online-Versandhändler Amazon im Stadtteil Einsiedlerhof ein Logistik-Zentrum bauen will, das 2023 den Betrieb aufnehmen soll.

Die Stadt hat ein Studio des Privatsenders RPR1 und des Südwestrundfunks (SWR) und ist Sitz des Privatsenders Antenne Kaiserslautern sowie dessen Dachorganisation The Radio Group. Einige Bürger der Stadt stellen im Offenen Kanal Kaiserslautern (OK Kaiserslautern) ein Fernsehprogramm zusammen.

Als Tageszeitung erscheint die Pfälzische Volkszeitung als Regional- beziehungsweise Lokalausgabe der in Ludwigshafen ansässigen Rheinpfalz, als kostenlose Wochenzeitung das Wochenblatt Kaiserslautern. Ferner gibt es kostenlose, monatlich erscheinende Programm- und Szenezeitschriften (z. B. Pavillon, Linie 1).

Die Infrastruktur für die Verbreitung der Medien ist relativ gut: Neben zwei Anbietern für öffentliches WLAN (zur Versorgung der Privathaushalte) existiert ein Wimax-Testnetz. Seit der WM 2006 ist DVB-T-Empfang der öffentlich-rechtlichen Sender von den Standorten Dansenberg und Rotenberg (Richtung Gersweilerhof) möglich.

Auf dem vorderen Rotenberg, nördlich der Bundesautobahn 6, steht seit 1951 ein Rundfunksender des SWR. Der 120 Meter hohe Sendemast ist gegen Erde isoliert, weil er bis 1975 als selbststrahlender Mast für einen Mittelwellensender genutzt wurde. Seit 2004 wurde er u. a. wieder als Mittelwellensender eingesetzt, auch im DRM-Modus. Aktuell wird über den Sender auf UKW das werbefreie SWR-Jugendprogramm DASDING verbreitet.

Auf dem Dansenberg südlich von Kaiserslautern betreibt die T-Systems-Tochter Media & Broadcast GmbH (M&B) den 133 Meter hohen Fernmeldeturm Kaiserslautern aus Stahlbeton (Typenturm), der von September 1985 bis Mai 1987 errichtet wurde und am 30. August 1988 in Betrieb ging. Am 27. Mai 2006 wurde der analoge Fernsehbetrieb eingestellt und durch DVB-T ersetzt. Nach mehreren Verschiebungen erfolgte die für 2018 vorgesehene Umstellung auf den Standard DVB-T2.

Bei Sambach in der Nähe von Kaiserslautern befand sich ein Mittelwellensender des AFN mit einem 136 Meter hohen, gegen Erde isolierten selbststrahlenden Mast als Sendeantenne. Der Sender wurde am 31. August 2014 abgeschaltet und der Sendemast dann am 5. August 2020 gesprengt.

In Kaiserslautern befindet sich neben der Stadtverwaltung die zuständige Kreisverwaltung für den Landkreis Kaiserslautern. Außerdem befand sich hier von 1972 bis 2019 der Verwaltungssitz der Verbandsgemeinde Kaiserslautern-Süd. Die Stadt ist Sitz des Polizeipräsidiums Westpfalz sowie mehrerer organisatorisch darunter gegliederter Polizeieinheiten; es gibt eine Inspektion der Bundespolizei sowie ein Zollamt.

Im neuen Justizzentrum am Hauptbahnhof haben das Amtsgericht und das Landgericht Kaiserslautern, das Arbeitsgericht Kaiserslautern sowie die Staatsanwaltschaft Kaiserslautern ihren Sitz. Die Agentur für Arbeit Kaiserslautern ist Hauptstelle des Arbeitsamtsbezirks Kaiserslautern, der neben der Stadt Kaiserslautern auch den Landkreis Kaiserslautern, den Donnersbergkreis sowie den Landkreis Kusel umfasst. Des Weiteren ist Kaiserslautern Sitz eines Finanzamts sowie eines Karriereberatungsbüros der Bundeswehr im PRE-Park. Die aus früheren rheinland-pfälzischen Landesämtern hervorgegangenen Landesbetriebe für Liegenschafts- und Baubetreuung (LBB) sowie für Mobilität (LBM) unterhalten in Kaiserslautern Niederlassungen.

Hinzu kommen diverse weitere Ämter und Dienststellen, unter anderem das Landesamt für Mess- und Eichwesen und eine Niederlassung der Landesforsten Rheinland-Pfalz.

An sozialen Diensten und Ämtern gibt es im Stadtgebiet unter anderen die sogenannte Ökumenische Sozialstation Kaiserslautern mit zwei Ambulante-Hilfe-Zentren (AHZ) sowie mehrere Alters- und Pflegeheime verschiedener Träger wie der Arbeiterwohlfahrt, der Caritas, der Diakonissenanstalt, dem DRK, der Gravius-Stiftung, der Stadt Kaiserslautern und anderen. Von der Caritas wird auch das sogenannte Caritas-Zentrum betrieben.

Darüber hinaus existieren noch das Übernachtungs- und Resozialisierungsheim St. Christophorus und die Glockestubb, die als Tagesbegegnungsstätte für wohnungslose Menschen dient. Für die wohnsitzlosen Menschen engagiert sich auch die katholische Kirche, indem an der Pforte der St.Franziskus Gymnasium und Realschule (einer Mädchenschule in Trägerschaft der Dillinger Franziskanerinnen) eine kostenlose warme Mahlzeit ausgeteilt wird.
Die Aktion alt – arm – allein ist eine gemeinsame Adventsaktion der lokalen Zeitung Die Rheinpfalz sowie der Protestantischen Apostelkirchengemeinde und der katholischen Gemeinde St. Maria. Es werden Geldspenden gesammelt zur Hilfe für alte und alleinstehende Menschen, so werden zum Beispiel Putzhilfen gezahlt oder neue Möbel angeschafft, Behördengänge begleitet und Begegnungsmöglichkeiten organisiert.

Das bedeutendste Krankenhaus ist das Westpfalz-Klinikum, welches zugleich akademisches Lehrkrankenhaus der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz ist. Des Weiteren ist das Pfalzklinikum für Psychiatrie und Neurologie mit einer Niederlassung in Kaiserslautern vertreten. An der Lutrinaklinik werden primär ambulante orthopädische und chirurgische Operationen durchgeführt.

Die Feuerwehr Kaiserslautern besteht aus der Berufsfeuerwehr mit 100 Angestellten und der Freiwilligen Feuerwehr mit 250 Mitgliedern in vier Innenstadtzügen und sieben Ortsteilzügen. Der öffentlich-rechtliche Rettungsdienst in Kaiserslautern wird vom Arbeiter-Samariter-Bund (ASB) und dem Deutschen Rote Kreuz (DRK) betrieben. Daneben führt auch der Malteser Hilfsdienst (MHD) Krankentransporte und Rückholdienst durch. Die genannten Organisationen sind auch in den Katastrophenschutz der Stadt Kaiserslautern integriert, zudem gibt es in Kaiserslautern einen von 668 Ortsverbänden des Technischen Hilfswerks.

Die Gewinnung, Aufbereitung und Verteilung des Trinkwassers wird von den Stadtwerken Kaiserslautern übernommen. Das Wasser stammt aus drei Wasserwerken:

Jährlich werden ca. 7,5 Mio. m³ Wasser abgegeben.

Die Gesamthärte liegt mit 4,5 bis 5,1 °dH im Härtebereich „weich“. Der Brutto-Verbrauchspreis beträgt 1,99 Euro je Kubikmeter.

Die Ableitung und Reinigung des anfallenden Abwassers fällt in den Zuständigkeitsbereich der Stadtentwässerung Kaiserslautern. Die öffentliche Kanalisation ist 519 Kilometer lang, davon sind 20 Kilometer begehbar mit einer Mindesthöhe von 1,20 Metern. 80 % des Kanalnetzes sind im Mischsystem angelegt, 99 % der Bevölkerung sind an die Kanalisation angeschlossen. Das Abwasser wird zentralen Klärwerk 49.46047.7412 behandelt. Die Anlage wurde 1945 gebaut und hat heute eine Ausbaugröße von 210.000 Einwohnerwerten. Das gereinigte Wasser wird nach einer Aufenthaltszeit von 20 bis 36 Stunden (je nach Zulaufmenge) in die Lauter eingeleitet.

Der anfallende Klärschlamm wird in zwei Faulbehältern ausgefault, entwässert und anschließend in der Landwirtschaft verwertet (70 %) oder als Zusatzbrennstoff in Kraftwerken verbrannt (30 %). Das bei der Faulung entstehende Klärgas wird in zwei Blockheizkraftwerken zur Strom- und Wärmeerzeugung verwendet. So kann die Anlage inzwischen ihren kompletten Energie- und Wärmebedarf selbst decken.

In Kaiserslautern gibt es insgesamt 36 allgemein-, berufs- und weiterbildende Schulen aller Schultypen, die von über 20.000 Schülern besucht werden. Besonders hervorzuheben ist das Heinrich-Heine-Gymnasium, das sowohl als Sportschule als auch als Internat für Hochbegabtenförderung überregionalen Ruf genießt. Ebenfalls überregional orientiert ist die Meisterschule Kaiserslautern, eine berufsbildende Schule mit Berufsfachschule und Fachschule für Technik sowie zur Vorbereitung auf die Meisterprüfung, die sich in der Trägerschaft des Bezirksverbands Pfalz befindet.

Die beiden Hochschulen im Stadtgebiet sind die Technische Universität Kaiserslautern (TU), die 1970 als Teil der Universität Trier-Kaiserslautern gegründet und 1975 verselbständigt wurde, und die Fachhochschule Kaiserslautern (seit 2014 Hochschule Kaiserslautern). An die Universität angegliedert ist das überregional tätige Zentrum für Fernstudien und Universitäre Weiterbildung, das mittlerweile nach der FernUniversität in Hagen der zweitgrößte Fernstudienanbieter Deutschland ist. Ebenfalls an der TU befindet sich das einzige Patentinformationszentrum in Rheinland-Pfalz, das anerkannter Kooperationspartner des Deutschen Patent- und Markenamts ist. Die Fachhochschule Kaiserslautern entstand 1971 durch Vereinigung mehrerer Bildungseinrichtungen, die zum Teil schon seit dem 19. Jahrhundert bestanden, unter anderem Staatliche Ingenieurschule für Bauwesen, Staatliche Ingenieurschule für Maschinenwesen und Staatliche Ingenieurschule für Textiltechnik. Der Hauptstandort ist Kaiserslautern, Teile des Lehrangebots werden in Pirmasens und in Zweibrücken durchgeführt.

Bedeutende Kaiserslauterer Forschungseinrichtungen sind das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (Fraunhofer IESE), das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (Fraunhofer ITWM), das Institut für Oberflächen- und Schichtanalytik (IFOS) und das Institut für Verbundwerkstoffe (IVW); eine Außenstelle des Freiburger Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik (Abteilung Terahertz-Messtechnik) ist an der TU angesiedelt. Die Technische Akademie Südwest e. V. (TAS) bietet berufsbegleitende Weiterbildung auf technischem Gebiet an.

Die vom Bezirksverband Pfalz getragene ehemalige Heimatstelle Pfalz heißt heute Institut für pfälzische Geschichte und Volkskunde. Das Institut betreibt historische Forschungen insbesondere zur pfälzischen Auswanderungsgeschichte sowie Haus- und Burgenforschung, in deren Zug das Pfälzische Burgenlexikon (1997–2007, 4 Bd.) sowie seit 2014 das Pfälzische Klosterlexikon entstanden. In dem Gebäude war auch die Pfälzische Wörterbuchkanzlei als Außenstelle der Mainzer Akademie der Wissenschaften angesiedelt, die 1997 das Pfälzische Wörterbuch fertigstellte und jetzt an einem Wörterbuch der deutschen Winzersprache arbeitet.

Die Stadt liegt an der Bahnstrecke Mannheim–Saarbrücken die aus der Pfälzischen Ludwigsbahn Ludwigshafen–Bexbach hervorging. Nach Süden führt die Biebermühlbahn bis Pirmasens, nach Norden die sogenannte Lautertalbahn bis Lauterecken und nach Nordosten die Bahnstrecke Kaiserslautern–Enkenbach. Im Westen der Stadt befindet sich außerdem der Rangierbahnhof Einsiedlerhof, der in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung verlor. Kaiserslautern ist außerdem Sitz des Zweckverbands Schienenpersonennahverkehr Rheinland-Pfalz Süd, der für die Bestellung von SPNV-Verkehrsleistungen im südlichen Rheinland-Pfalz zuständig ist.

Seit Ende 2003 ist der Hauptbahnhof Haltestelle der S-Bahn RheinNeckar, die die Stadt mit Ludwigshafen am Rhein, Mannheim und Heidelberg im Osten und Homburg im Westen verbindet. Darüber hinaus ist er Haltepunkt im ICE-Netz der Deutschen Bahn AG. Am 10. Juni 2007 ging die transeuropäische Hochgeschwindigkeitslinie Paris–Frankfurt (Rhealys) in Betrieb. Die Fahrzeit zwischen Kaiserslautern und Paris beträgt seitdem 2 Stunden und 40 Minuten. Darüber hinaus gibt es im Fernverkehr vereinzelte Direktverbindungen von Kaiserslautern nach Leipzig, Stuttgart und München.

Weitere Haltestellen an der Magistrale Mannheim-Saarbrücken sind Kennelgarten, Vogelweh und Einsiedlerhof. Der Haltepunkt Kaiserslautern Ausbesserungswerk, der ausschließlich den Mitarbeitern der namensgebenden Institution diente, wurde zwischenzeitlich aufgelassen. Die Biebermühlbahn macht an der Galgenschanze und am inzwischen an anderer Stelle wieder in Betrieb genommenen Haltepunkt Hohenecken Station.

An der Lautertalbahn werden die Haltepunkte Pfaffwerk und Kaiserslautern West bedient. Letzterer wurde bis 1969 durch eine Stichfahrt bedient und danach durch einen Haltepunkt, der sich am langjährigen Abzweig der Stichstrecke befindet, ersetzt. An der Verbindungsstrecke Kaiserslautern-Enkenbach lagen die inzwischen stillgelegten Haltepunkte Kaiserslautern Nord und Eselsfürth, die mittlerweile stillgelegte Bachbahn von Lampertsmühle-Otterbach nach Reichenbach bediente im heutigen Stadtgebiet noch die Stadtteile Siegelbach und Erfenbach.

Nachdem die 1916 eröffnete Straßenbahn Kaiserslautern 1935 ihren Betrieb eingestellt hatte, übernahm der städtische Busverkehr die Aufgabe des innerstädtischen Verkehrs. In den Jahren 1949 bis 1985 bildete der Obus Kaiserslautern das Rückgrat des Stadtlinienverkehrs. Die Stadtwerke Kaiserslautern – früher TWK Verkehrs AG – betreiben mittlerweile ein Stadtbusnetz mit zurzeit 14 Stadtlinien und neun Nachtlinien. Zentraler Umsteigepunkt für alle Linien ist die Haltestelle Stadtmitte (Rathaus/Schillerplatz). Das Umland wird von zahlreichen Regionallinien der DB Stadtverkehr (bis 2015 Saar-Pfalz-Bus GmbH und seither Südwest Mobil GmbH sowie zweimal täglich Busverkehr Rhein-Neckar GmbH) bedient.

Seit der Integration des Westpfalz-Verkehrsverbunds (WVV) in den Verkehrsverbund Rhein-Neckar (VRN) gelten dessen Tarife in der gesamten Pfalz und bis über Mannheim und Heidelberg hinaus.

Die Einrichtung eines City-Shuttle zwischen Hauptbahnhof und dem Universitätscampus wurde um die Jahrtausendwende diskutiert, aus Kostengründen jedoch verworfen. Planskizzen sahen eine schienengebundene Bahn oder einen spurgeführten Bus vor.

Durch das Stadtgebiet führt in West-Ost-Richtung die Bundesautobahn 6 Saarbrücken–Mannheim mit vier Ausfahrten: Kaiserslautern-Einsiedlerhof, Kaiserslautern-West, Kaiserslautern-Centrum/Dreieck Kaiserslautern und Kaiserslautern-Ost. Die neu angelegte Ausfahrt Kaiserslautern-Ost führt zu einem Park-and-ride-Platz, der für die Fußball-Weltmeisterschaft 2006 neu angelegt wurde. Ferner endet hier die A 63 aus Richtung Mainz und trifft im Dreieck Kaiserslautern auf die A 6. Folgende Bundesstraßen führen durch das Stadtgebiet: von Süden nach Norden die B 270, in West-Ost-Richtung die B 37 und in Richtung Nordosten die ehemalige B 40, die im Oktober 2004 als Folge der Vollendung der Autobahnverbindung nach Mainz zur Landesstraße heruntergestuft wurde.

Nächster Verkehrslandeplatz ist der Flugplatz Zweibrücken (63 km). Etwas weiter entfernt ist der Flughafen Saarbrücken (80 km) mit Charterverkehr und einigen innerdeutschen Linienverbindungen, gefolgt von den Budget-Flughäfen Frankfurt-Hahn im Hunsrück (105 km) und Baden-Airport bei Karlsruhe (113 km). Das internationale Drehkreuz Frankfurt ist 103 km entfernt. Dort ist der Airbus A321 Kaiserslautern (Luftfahrzeugkennzeichen: D-AIRN) der Lufthansa stationiert.

Mitten durch die Stadt führt die Landesstraße 395, die von der Grenze zum Saarland bis nach Worms führt und innerhalb des Stadtgebiets mit der früheren Kaiserstraße identisch ist. Die Landesstraße 502 führt nach Süden Richtung Moosalbtal, die Landesstraße 503 Richtung Johanniskreuz und die die Landesstraße 504 nach Waldleiningen.

Im Stadtteil Morlautern befindet sich mit der Nauwaldhütte seit 2002 eine Hütte des Pfälzerwald-Vereins.

Kaiserslautern ist nördlicher Endpunkt des Radweges Pfälzerwald-Tour, der bis nach Hinterweidenthal führt sowie des Prädikatswanderweges Pfälzer Waldpfad, der die Stadt mit Schweigen-Rechtenbach verbindet. Zudem beginnen vor Ort zwei weitere Wanderwege, von denen einer mit einem grün-roten Balken markiert ist und der bis nach Kleinkarlbach führt sowie einer, der mit einem weiß-roten Balken versehen ist und der die Verbindung mit Neustadt an der Weinstraße sowie Speyer herstellt

Außerdem liegt die Stadt am Barbarossa-Radweg und am Fernwanderweg Donnersberg–Donon. Durch den Südwesten der Gemarkung verläuft ein kurzes Stück der mit einem roten Kreuz markierte Fernwanderweg Franken-Hessen-Kurpfalz, durch den Westen ein Weg, der mit einem grün-gelben Balken gekennzeichnet und durch den Nordosten die Route eines Wanderwegs, der mit einem blau-gelben Balken markiert ist, der die Verbindung mit Lauterecken und Sankt Germanshof schafft. Hinzu kommen ein Wanderweg, der mit einem blauen Kreuz gekennzeichnet ist und der von Niederhausen bis ebenfalls nach Sankt Germanshof verläuft. Zu den sogenannten Saar-Rhein Wanderwegen zählt ein solcher mit der Kennzeichnung Schwarzer Punkt auf weißem Balken, der von Saarbrücken bis nach Rülzheim verläuft.