由第12胸神经至第4腰神经的前支组成。除发出至腰方肌、腰大肌及腰小肌的肌支外，还发出髂腹下神经、髂腹股沟神经、生殖股神经及股外侧皮神经，经腹股沟韧带深面延续成为股神经，然后沿股动脉外侧进入股三角。

经髂前上棘内侧于腹股沟韧带深部越过或穿过缝匠肌，于髂前上棘下方3～5cm处穿出深筋膜，分布于大腿外侧皮肤。

由第2～4腰神经组成。于腰大肌外缘下行，经腹股沟韧带深面进入股三角，分布至耻骨肌、缝匠肌及股四头肌，并有分支至髋关节与膝关节。

由第2～4腰神经组成，与闭孔动脉一起经闭孔离开骨盆，被内收短肌分隔成前后两支。前支分布至股薄肌。内收长、短肌及髋关节，后支分布至闭孔外肌、内收大肌后，再沿股动脉及国动脉周围分支至膝关节。

由第4腰神经至第3骶神经前支组成，在骨盆内梨状肌前方形成，分出肌支至梨状肌、闭孔内肌、上孖肌、下孖肌及股方肌时有一分支进入髋关节。另外还分出臀上、臀下神经及股后皮神经。坐骨神经是骶丛的最大组成部分，它在梨状肌下方、坐骨大孔后方，在髂后上棘至坐骨结节连线的上中1/3交界处斜向外下方，于闭孔内肌、孖肌及髋关节后侧，纵行向下，经股方肌浅面、坐骨结节与大转子之间，并沿内收肌深面及腘绳肌之间大腿。

髋关节的关节囊、韧带、关节内脂肪垫及血管均有丰富的神经供应。这种神经末梢作为机械力学的受体，可以激发对肌肉运动的控制，协助对关节位置、运动和疼痛的感受。

关节的神经分支可直接通过邻近关节神经的原发关节支或经关节周围的肌肉而进入关节。供应股方肌的神经有分支分布至后关节囊。闭孔神经前支亦接受来自关节囊的传入冲动。闭孔神经后支供应圆韧带和臼内脂肪。该神经穿过闭孔外肌后，其终末支还分布至膝关节的后侧和腘动脉。耻骨肌的肌支有时与股直肌神经的返支连接，协助供应关节囊前方和下方。关节囊上方亦接受臀小肌臀上神经的分支。此外，滑膜下血管亦有自主神经纤维分布。