La liaison se positionne en première place en Europe en termes de fréquentation. Elle devance la ligne Madrid-Barcelone (2,21 millions de passagers) et Paris Orly-Nice (2,16 millions). L'absence d'alternative ferroviaire et la présence d'une clientèle d'affaires peuvent expliquer cette forte fréquentation. En moyenne, la ligne Toulouse - Paris Orly compte un vol toutes les 30 minutes, voire tous les quart d'heure en période de pointe.