Il timo è vascolarizzato da numerose "arterie timiche" che nascono dall'arteria toracica interna sia direttamente sia tramite i rami mediastinici anteriori che pericardiofrenici. Ulteriori arterie possono nascere dal tronco brachiocefalico (o arteria anonima), dall'arco dell'aorta o dall'arteria carotide comune destra. Nel collo è irrorata da rami delle arterie tiroidee inferiori.