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肺動脈は直径約3cmの太く短い血管で、右心室の動脈円錐から起始する。
心臓の血管の中で最前方に位置し、大動脈起始部を取り巻くように左上方へ4～5cm走行する。第4胸椎の高さで大動脈弓の凹側に達し、そこで右枝Ramus dexterと左枝Ramus sinisterに分岐する（RK622(心底)）。半月弁のある起始部には肺動脈洞による膨隆があり、これを肺動脈球Bulbus arteriae pulmonalisという（RK618(心臓：前面)、RK621(閉鎖状態の心臓の諸口と弁) ）。
局所解剖：肺動脈の起始は左右の冠状動脈に境され、左右の心耳に密接している。その起始部は大動脈起始部を被覆する。上方では大動脈の左側に位置し、左心房の前方で心膜横洞によって隔てられる。そこから大動脈弓の横走部の下に達する。肺動脈と大動脈は4～5cmの長さにわたって動脈の漿膜鞘Vagina serosa arteriarumに包まれ、この鞘は肺動脈の左右枝の起始部も被覆する。
分岐点のやや左方で、肺動脈は左後上方に向かう短い円柱形の重要な索、動脈管索Chorda ductus arteriosiによって大動脈弓の下壁と連結している。組織学的には結合組織と平滑筋からなる。この索は胎生期に強く発達し、2つの血管を結ぶ中空の管、動脈管Ductus arteriosusの名残である。これは大動脈弓の末梢への境界を示す（RK619(心臓：横隔面) ）。
右枝Ramus dexterは左枝より長く、やや太い。上行大動脈と上大静脈の後方をほぼ水平に右方へ進み、肺門に達する。そこで3つの肺葉に分布する3本の枝に分かれるか、あるいは2本に分岐し、その上枝が上葉へ、下枝がさらに2本に分かれて右肺の中葉と下葉へ入る。
左枝Ramus sinisterは右枝よりやや短く横走し、胸大動脈と左気管支の前方を経て左肺門に達し、ここで2本の枝に分かれて肺葉に入る。
**局所解剖：**肺動脈の両枝が肺臓に入る際は、多くの場合、気管支枝の前方で静脈の上方に位置する。右肺では気管支が最上部、静脈が最下部にあるが、左では気管支より動脈がやや上方にある。動脈管Ductus arteriosusの内腔は出生後まもなく筋層の収縮により狭小化する。しかし、生後数日間は子供に障害を与えずにこの管が多少通過可能なことがある。2週間後にはゾンデの通過が困難または不可能になるが、顕微鏡的には星形の内腔が残存していることが確認できる。その後、内腔は徐々に狭小化し、両端付近では完全に消失する。
肺動脈の変異で、体の栄養に重大な障害を与えないものとして、肺動脈幹の早期分岐、動脈管の右心室からの特異的起始、動脈管の部分的開存などがある。動脈管が完全に欠如し、大動脈と肺動脈が大きな開口部で直接連結することもある。稀に、大循環の動脈が肺動脈から分岐する例も報告されている。