La arteria mesentérica superior vasculariza el colon derecho, el duodeno, el páncreas e intestino delgado. Sus principales ramas colaterales son la rama hepática, la arteria pancreática inferior izquierda, las arterias pancreaticoduodenales izquierdas y las arterias intestinales. Estas ramas irrigan el hígado, la cola del páncreas, las dos partes de la cabeza del páncreas y el yeyuno e íleon respectivamente.