平第3腰椎高度發自腹主動脈的前壁,沿腹后壁向左下進入乙狀結腸系膜根內,下降至小骨盆移行為直腸上動脈。腸系膜下動脈沿途發出左結腸動脈,乙狀結腸動脈和直腸上動脈。它們分布于橫結腸左半、降結腸、乙狀結腸和直腸上2/3部。以上分支在分布于結腸之前,均先分支吻合成邊緣動脈弓,再從弓上發出分支至結腸的管壁。直腸上動脈與直腸下動脈和肛門動脈吻合。