旋股内侧动脉起自股深动脉，有少数人是起自股三角前端的股动脉干，旋股内动脉分为横断、升段以及深段，横断移行于髂腰肌与耻骨之间，然后绕行至后方。
后续为旋股内动脉的升段，行至转子间肌，再进入闭孔内肌与股方肌之间的脂肪组织内，在远端，旋股内动脉在外侧分出转子支，其主干穿过后侧的闭孔外侧肌腱，后续为深部，深部行于关节囊内至外旋肌间。
旋骨内动脉主要供应股骨头的血液供应，因此当创伤或者是手术造成的医源性损伤，均可造成股骨头的缺血坏死，也是现在临床上待解决的重大问题。