A localização exacta da artéria braquial é no lado medial do braço, onde é anatomicamente formada pela migração para baixo da artéria axilar no bordo inferior da paragem do músculo latissimus dorsi. Viaja na depressão da borda medial da cabeça medial do músculo bíceps e é acompanhada pelo nervo mediano ao longo da sua trajectória descendente até à fossa do cotovelo, onde é dividida em artérias radial e ulnar. Devido à sua localização superficial, a artéria radial é o ponto de palpação para os pulsos ou para medir a pressão arterial. A artéria braquial é palpável em toda a sua extensão e pode ser utilizada para parar a hemorragia quando há perda grave de sangue no membro, apertando lateralmente a artéria braquial contra a parede do úmero.