Грудная часть аорты находится в грудной полости в заднем средостении. Верхний участок ее расположен впереди и слева от пищевода. Затем на уровне 8-9 грудных позвонков аорта огибает пищевод слева и уходит на его заднюю поверхность. Справа от грудной части аорты располагаются непарная вена и грудной проток, слева к ней прилежит париетальная плевра, у места перехода ее в задний отдел левой медиастинальной плевры. В грудной полости грудная часть аорты отдает парные париетальные ветви; задние межреберные артерии, а также висцеральные ветви к органам заднего средостения.
Бронхиальные ветви, в количестве 2-4, берут начало от передней поверхности аорты на уровне отхождения третьих межрёберных артерий, вступают в ворота левого и правого легкого, формируя интраорганную бронхиальную артериальную сеть, которая снабжает кровью бронхи, соединительную строму легкого, околобронхиальные лимфотические узлы, стенки ветвей лёгочных артерий и вен, перикард и пищевод. В лёгком бронхиальные ветви анастомозируют с ветвями лёгочных артерий;
Пищеводные ветви - 3-4, длина 1,5 см и тонкие ветви достигают стенки грудной части пищевода. Отходят от грудной аорты на уровне 4-8 грудных позвонков. Анастомозируют с ветвями верхней и нижней щитовидными, средостенными, левой венечной артерией сердца и верхними артериями диафрагмы;
Медиастинальные (средостенные) ветви непостоянные и по положению варьирующие. Часто являются общими с перикардиальными ветвями. Снабжают кровью заднюю стенку перикарда, клетчатку и лимфатические узлы заднего средостения. Анастомозируют с предыдущими артериями;
Перикардиальные ветви - числом 1-2, короткие и тонкие, начинаются от передней поверхности аорты и снабжают кровью заднюю стенку перикарда. Анастомозируют с артериями пищевода и средостения.
Верхние диафрагмальные артерии берут начало от аорты. Снабжают кровью поясничную часть аорты и плевры. Анастомозируют с нижними межрёберными артериями, с ветвями внутренних грудных и нижними диафрагмальными артериями;
Задние межрёберные артерии в количестве 10 пар, отходят от задней стенки аорты и располагаются в 3-11 межреберье. Последняя задняя межрёберная артерия - подреберная, идёт ниже 12 ребра и анастомозирует с поясничными артериями. Первое и второе межреберье получают кровь из подключичной артерии.