Posti in posizione laterale rispetto ai nuclei visceroeffettori sono collocati i nuclei viscerosensitivi. Essi fanno parte della sensibilità viscerale generale e della sensibilità viscerale specifica. Queste vie condividono le stesse afferenze nervose, pertanto non è possibile distinguere le proiezioni del dolore somatico dalle vie del dolore viscerale, ciò si traduce nel fenomeno del dolore riferito ovvero danni agli organi interni vengono interpretati dal cervello come dolore in specifiche zone della pelle. Le proiezioni dei nuclei viscerosensitivi vanno (assieme alle proiezioni di altri nuclei) a costituire tre nervi cranici. A livello del bulbo: dal ganglio nodoso si diramano fibre che contattano il nucleo del tratto solitario da cui origina il nervo vago, dai neuroni pseudounipolari del ganglio petroso si diramano le fibre che contattano il nucleo del tratto solitario da cui origina il nervo glossofaringeo. A livello del ponte le proiezioni del ganglio genicolato contattano la parte superiore del nucleo del tratto solitario. Tale zona viene anche definita nucleo gustativo e da essa fuoriesce il nervo intermedio.