O fornecimento de sangue ao pénis provém principalmente das artérias e, em seguida, o sangue regressa pelas veias.
1) Artéria peniana: A artéria peniana dorsal corre entre a fáscia peniana profunda e a túnica albugínea, enquanto a artéria peniana profunda passa através do pedículo e entra no corpo cavernoso do pénis. Durante a excitação sexual, o músculo liso vascular estica-se e uma grande quantidade de sangue entra, sendo uma estrutura importante capaz de provocar a ereção do pénis.
2. veias penianas: A veia peniana dorsal recolhe o sangue das pequenas veias do prepúcio e da zona subcutânea do pénis, que depois se mistura na veia safena. A veia peniana dorsal profunda recolhe o sangue venoso da cabeça e do corpo cavernoso do pénis, que entra na pélvis e se junta ao plexo venoso prostático.
Uma boa veia arterial do pénis é o critério para avaliar a função da disfunção erétil.