Mięsień sercowy wykonując ciężką pracę zużywa dużą ilość energii, która dostarczana jest przez intensywne ukrwienie. Unaczynienie pochodzi od tętnic wieńcowych odchodzących od początkowego odcinka aorty wstępującej. Naczynia występują w liczbie dwóch tętnic - prawej i lewej.
Tętnica wieńcowa prawa biegnie w bruździe wieńcowej w prawo pod prawym uszkiem i dochodzi do bruzdy międzykomorowej tylnej, jako gałąź międzykomorowa tylna. Zaopatruje ona prawy przedsionek i komorę, tylną część przegrody międzykomorowej oraz część ściany komory lewej.
Tętnica wieńcowa lewa oddaje gałąź międzykomorową przednią biegnącą w swojej bruździe oraz gałąź okalającą przebiegającą początkowo w bruździe wieńcowej i kierującą się w stronę koniuszka serca. Zaopatruje ona w krew pozostałą część serca.
Układ żylny serca stanowi zatoka żylna mieszcząca się w części tylnej bruzdy wieńcowej, do której uchodzą żyła wielka, mała, średnia, tylna, skośna i żyły przednie serca. Odpływ chłonki odbywa się do węzłów tachawiczo-oskrzelowych i śródpiersiowych przednich.
Serce posiada sieć licznych włókien nerwowych układu autonomicznego tworzącą splot sercowy.