Per quanto riguarda i vasi sanguigni, la TC del torace trova larghissimo impegno nello studio dell'arco aortico, in particolare alla ricerca di aneurismi o dissecazioni nonché per la valutazione post-operatoria e nel "follow up". Grazie alla TC è inoltre possibile diagnosticare la presenza di una tromboembolia polmonare. Tutti gli esami vascolari richiedono, solitamente, la somministrazione di mezzo di contrasto e spesso sono eseguiti in situazioni di emergenza dove la velocità della metodica risulta essere di fondamentale importanza.