Nel mediastino posteriore risiedono strutture arteriose, venose, nervose, linfatiche e l'esofago. Le strutture arterioriose sono rappresentante dal tratto toracico dell'aorta discendente, dalle radici delle arterie intercostali posteriori e dalle arterie esofagee medie; la vena azygos, la vena emiazygos, la vena emiazygos accessoria e le vene esofagee medie sono le principali strutture venose. Nella superficie esofagea anteriore decorre il nervo vago di sinistra, in quella posteriore decorre il nervo vago di destra; altre importanti strutture nervose sono i gangli del sistema simpatico toracico e nervi splancnici. Il dotto toracico, alcuni linfonodi e una trama di vasi linfatici costituiscono le strutture linfatiche del mediastino posteriore. Un'intricata trabecolatura connettivale frammista a tessuto adiposo costituisce il sostegno degli organi del mediastino posteriore. L'esofago inoltre assume rapporti con la trachea superiormente, mentre in basso è in rapporto con l'atrio sinistro del cuore.