Zwoje i jądra czuciowe – zwój górny nerwu błędnego (łac. ganglion superius nervi vagi) położony w odcinku bocznym otworu żyły szyjnej (łac. foramen jugulare); zwój dolny nerwu błędnego (łac. ganglion inferius nervi vagi) położony poniżej, przed wyrostkami poprzecznymi kręgów C1 i C2. Włókna dośrodkowe z tych jąder wchodzą przez bruzdę boczno-tylną do
rdzenia przedłużonego, dochodzą pasmem samotnym do jądra pasma samotnego (łac. nucleus tractus solitarii), a także do jego górnego przedłużenia – jądra pasma rdzeniowego nerwu trójdzielnego (łac. nucleus tractus spinalis nervi trigemini).
Jądro ruchowe – jądro dwuznaczne, położone do tyłu od oliwki; włókna ruchowe wychodzą z rdzenia przedłużonego przez bruzdę boczno-tylną.
Jądro przywspółczulne – jądro grzbietowe nerwu błędnego (łac. nucleus dorsalis nervi vagi); włókna parasympatyczne wychodzą z rdzenia przedłużonego wraz z jądrami ruchowymi przez bruzdę boczno-tylną.
Odchodzi od rdzenia przedłużonego za pośrednictwem kilku korzonków. Opuszcza czaszkę przez tylną, czyli boczną część otworu szyjnego w czaszce (foramen jugulare pars major). W obrębie tego otworu część czuciowa nerwu tworzy niewielki zwój górny, a po wyjściu z otworu drugi, większy zwój dolny.
Po wyjściu z otworu żyły szyjnej nerw błędny biegnie pomiędzy tętnicą szyjną wspólną, a żyłą szyjną wewnętrzną we wspólnej pochewce powięziowej tworząc powrózek naczyniowo-nerwowy szyi. Z szyi przechodzi do śródpiersia górnego (warstwa nerwowa), a następnie tylnego, przy czym nerw błędny lewy krzyżuje się od przodu z łukiem aorty, przebiegając między tętnicą szyjną wspólną lewą i tętnicą podobojczykową lewą; prawy – przechodzi między tętnicą podobojczykową prawą i żyłą podobojczykową prawą. Dalej biegną za korzeniem płuca, po czym dochodzą do przełyku (n. błędny lewy po stronie przedniej, prawy - tylnej; ma to związek ze skręceniem się trzewi w okresie życia płodowego), gdzie tworzą splot przełykowy, plexus esophageus s. oesophageus, którego część przednia utworzona jest głównie z gałązek nerwu lewego, a część tylna, zwykle większa, z gałązek nerwu prawego. Nerwy błędne tworzą dwa pnie. Prawy pień błędny znajduje się na tylnej części przełyku, natomiast lewy na przedniej. Po przejściu do jamy brzusznej pnie błędne rozgałęziają się w ścianie żołądka, oddając gałęzie żołądkowe przednie i tylne (łac. rami gastrici anteriores et posteriores).
