L'artère mésentérique supérieure est une artère qui naît de la face antérieure de l'aorte abdominale, juste en dessous de l'origine du tronc cœliaque. Elle vascularise l'intestin depuis la partie inférieure du duodénum jusqu'à l'angle colique gauche, ainsi que le pancréas.
Elle naît au niveau de la première vertèbre lombaire chez l'adulte, habituellement 1 cm sous le tronc cœliaque. Elle chemine derrière le pancréas et à gauche de la veine du même nom, la veine mésentérique supérieure. Après avoir passé le pancréas, elle donne les branches :
Elles s'anastomosent toutes.
Les branches colique moyenne, colique droite et iléocæcale s'anastomosent pour former une artère marginale le long du bord interne du côlon. Cette artère est complétée par des branches de l'artère colique gauche qui est une branche de l'artère mésentérique inférieure.
Une occlusion mène le plus souvent vers un infarctus intestinal (infarctus mésentérique) et a souvent des conséquences dévastatrices : jusqu'à 80 % des occlusions provoquent la mort.
Un rétrécissement de cette artère peut provoquer un angor mésentérique caractérisé par des douleurs abdominales lors de la digestion.