Die paarige A. intercostalis posterior III-XI entspringt aus der Hinterwand der Aorta thoracica. Die etwas längeren rechten Arterien verlaufen dorsal von Oesophagus, Ductus thoracicus und V. azygos. Die kürzeren linken Arterien verlaufen dorsal der V. hemiazygos bzw. hemiazygos accessoria. Sie werden in Höhe der Rippenköpfe vom Truncus sympathicus überkreuzt .
Begleitet vom N. intercostalis und der V. intercostalis posterior verläuft die A. intercostalis posterior im Interkostalraum vom Angulus costae an zwischen dem M. intercostalis intimus und M. intercostalis internus. Vom Angulus costae bis zur mittleren Axillarlinie ist das Gefässnervenbündel durch den Sulcus costae geschützt, ventral davon verläuft es am unteren Rand der Rippe .

Jede A. intercostalis posterior anastomosiert mit dem R. intercostalis anterior der A. thoracia interna.

Die unteren Aa. intercostales posteriores treten in die Bauchwand ein und verlaufen zwischem dem M. transversus abdominis und M. obliquus abdominis.

Die A. intercostalis suprema entspringt aus dem Truncus costocervicalis der A. subclavia und steigt hinter der 1. Rippe ab zum 1. und 2. Interkostalraum.