A artéria colateral radial tem origem como um ramo da artéria braquial profunda. O seu caminho viaja atrás do úmero, que é o único osso da parte superior do braço. A artéria desce então pelo aspecto lateral do úmero. Isto refere-se à área do úmero que se encontra mais afastada da linha média do corpo. Termina quando se divide em dois ramos. Estes ramos viajam para a frente e para trás do braço, respectivamente. A artéria está situada no interior do brachii profundo. Esta é também conhecida como a artéria braquial profunda. O braquial profundo é um termo para um vasto vaso proveniente dos segmentos posteriores e laterais da artéria braquial, logo abaixo da borda inferior do músculo teres maior. O braquial profundo percorre o nervo radial. Depois corre para a sua ranhura, que é chamada a ranhura radial. Também abastece os músculos deltóides com vários ramos.