Il tronco costo-cervicale nasce dalla seconda porzione dell'arteria succlavia, medialmente al margine del muscolo scaleno anteriore a sinistra e dietro il medesimo muscolo a destra. Si dirige in alto formando un arco sopra la cupola pleurica; a livello della 1° costa si divide nelle arterie intercostale suprema e cervicale profonda. L'arteria cervicale suprema discende davanti al collo della 1° e 2° costa, lateralmente al tronco dell'ortosimpatico, incrociando i primi nervi toracici. Fornisce la 1° arteria intercostale posteriore e termina come 2° arteria intercostale posteriore. L'arteria cervicale profonda si dirige in alto e posteriormente ed arrivata a livello della regione nucale risale fino all'altezza dell'epistrofeo. Fornisce vasi per i muscoli semispinale della testa, del collo e per il midollo spinale. Contrae anastomosi con l‗arteria vertebrale e l'arteria occipitale.