Головний мозок кровопостачається в основному внутрішньою сонною артерією , а спинний – хребтовою .
Хребтова артерія відходить від підключичної, проходить через отвори у поперечних відростках шийних хребців і досягає великого потиличного отвору. Тут ліва та права хребетні артерії з’єднуються і утворюють основну артерію, що йде по однойменній борозні мосту і через свої гілки анастомозує з гілками внутрішньої’сонної артерії, утворюючи коло Вілізія в ділянці турецького сідла. Від хребетної артерії відходять передня та задня спинномозкові артерії, що кровопостачають спинний мозок .
У ділянці турецького сідла на основі мозку знаходиться внутрішня сонна артерія, від якої відходять гілки, що кровопостачають головний мозок .
Вени головного мозку поділяються на глибокі та поверхневі. Поверхневі впадають у венозні пазухи твердої мозкової оболонки, а глибокі вени зливаються в ділянці верхньої стінки III шлуночка і утворюють найбільшу вену мозку ( Галейа ), яка впадає у пряму пазуху твердої мозкової оболонки. З пазух венозна кров відтікає у внутрішню яремну вену.