基底動脈主要分支有：小腦前下動脈、小腦上動脈、大腦後動脈和腦橋支，以腦橋支數量最多。
腦橋支是基底動脈發出供應腦橋組織血液的許多小分支的總稱，分為三組：
示意圖1：腦橋動脈解剖立體簡圖，藍色為旁正中動脈供血區，綠色為短旋動脈供血區，橙色是長旋動脈供血區。
示意圖2：腦橋動脈解剖斷面簡圖。
第一組是旁中央動脈，每側4-6支，長約3mm。從基底動脈背側發出，稍向後外側行走很短距離，便從腦橋腹側基底溝兩側進入腦實質。旁中央支是三組腦橋支中管徑最細小的一組；但個別情況下，其管徑也可能很粗，超過其他兩組。
第二組是短旋動脈，每側約5-10支，長約2cm。起自基底動脈兩側，沿腦橋腹側表面繞行，於腦橋腹外側進入腦橋組織，主要供應腦橋腹外側面的一個楔形區域。
第三組是長旋動脈。每側1-2支，長度在2cm以上。於基底動脈兩側發出，繞行腦橋表面，稍斜行向後上，至腦橋背側穿入腦組織。管徑一般比旁中央動脈粗，類似於短旋動脈。長旋動脈行程中，有時會發出分支與小腦前下動脈和上動脈吻合，是潛在的側支循環通道。長旋動脈和小腦前下動脈一起供應尾端的腦橋背蓋；與小腦上動脈一起供應頭端的腦橋背蓋。
簡而言之，旁中央動脈分布於腦橋基底溝兩側，供應腦橋腹側面中線旁組織；短旋動脈由腦橋腹外側區穿入，供應腹外側楔形區域組織；而長旋動脈分布於腦橋背蓋區（示意圖1和2）。
註：上述文字內容參考張致身主編的《人腦血管解剖和臨床》，第二版，科學技術文獻出版社。