I capillari venosi che si formano da quelli arteriosi a livello della papilla renale si uniscono a formare le venule rette ascendenti, che risalgono lungo i raggi midollari seguendo le arteriole a cui sono accoppiate fino a drenare a livello della base delle piramidi renali nelle vene arcuate o nelle vene interlobulari. Le arteriole discendenti e le venule ascendenti sono perciò molto vicine tra loro e questo facilita fenomeni di scambio. Le venule ascendenti drenano direttamente nelle vene arcuate ma più spesso nel plesso venoso peritubulare che a sua volta drena nella vena interlobulare, così come fanno le vene stellate della capsula renale. Le vene interlobulari decorrono verso la corticale interna dove drenano nelle vene arcuate, le vene arcuate procedono trasversalmente e drenano nelle vene interlobari, che discendono lungo le colonne renali per formare infine le due vene renali che escono dall'ilo del rene. Le vene renali sono anteriori alle arterie renali, si portano medialmente verso la vena cava inferiore che drena il loro sangue. La vena renale sinistra è più lunga della destra (il triplo, circa ) che invece è molto corta data la stretta vicinanza con la vena cava inferiore. La vena renale sinistra è appena posteriore all'arteria mesenterica superiore che la scavalca e drena il sangue della vena gonadica sinistra che vi affluisce inferiormente, così come quello della vena surrenale sinistra che vi affluisce superiormente. La vena renale sinistra drena nella vena cava inferiore poco al di sopra della destra. Le vene renali possono essere doppie.