桡神经虽然没有坐骨神经那么粗大，但是已经是上肢神经中最粗大的。桡神经是从臂丛神经后束发出的，向下外行走，到达腋窝，在腋窝内位于腋动脉后方，伴随肱深动脉向下外行走，达到肱骨干后方。
经过肱三头肌和肱骨后方的桡神经沟，向下外行走，在肱骨外上髁上方穿出外侧肌间，在肱骨外上髁前方分成两支。桡神经在臂部发出三根皮支，分别是臂后皮神经、臂外侧下皮神经和前臂后皮神经。