เส้นประสาทหลอดเลือด ( nervi vasorum ) คือเส้นประสาทที่ไปเลี้ยงหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำเส้นประสาทหลอดเลือดควบคุมการขยายตัวและการหดตัวของหลอดเลือดซึ่งส่งผลต่อการควบคุมและปรับสมดุลอุณหภูมิและภาวะสมดุลของร่างกาย

การควบคุมการขยายหลอดเลือดโดยเส้นประสาทนั้นจำกัดอยู่เฉพาะบริเวณต่อไปนี้:

• หลอดเลือดของกล้ามเนื้อโครงร่างจะขยายตัวเนื่องจากการทำงานของเส้นประสาทซิมพา เทติก ชนิดโคลินเนอร์จิก
• หลอดเลือดของต่อมไร้ท่อจะขยายตัวเมื่อได้รับการกระตุ้น จากระบบประสาท พาราซิมพาเทติก
• หลอดเลือดที่ผิวหนังจะขยายตัวเฉพาะที่ ทำให้เกิดอาการแดงหลังจากได้รับบาดเจ็บ การขยายตัวของหลอดเลือดเกิดจากแรงกระตุ้นนำเข้าในเส้นประสาทที่ผิวหนังซึ่งส่งผ่านย้อนกลับในแขนงไปยังหลอดเลือด (รีเฟล็กซ์แอกซอน) ^{[ 1 ]}