W odcinku udowym występują najczęściej cztery gałęzie: gałąź skórna – do przyśrodkowej powierzchni dolnej części uda, gałąź stawowa – do przyśrodkowej powierzchni stawu kolanowego, gałęzie naczyniowe (2–3) – dochodzą do dolnego odcinka tętnicy udowej i początkowego odcinka tętnicy podkolanowej, gałąź podrzepkowa – odchodzi od nerwu zaraz po jego wyjściu z kanału przywodzicieli i biegnie wraz z nerwem udowo-goleniowym pod mięśniem krawieckim, a następnie przebija powięź szeroką w okolicy ścięgna mięśnia krawieckiego (może przebijać również ścięgno) i kieruje się do przodu, dołu i bocznie łukowato obiegając rzepkę dochodząc do guzowatości kości piszczelowej. Zaopatruje tu skórę okolicy kolanowej przyśrodkowej oraz przedniej. Gałąź podrzepkowa tworzy zespolenia z nerwem skórnym bocznym uda, gałęziami skórnymi przednimi nerwu udowego i gałęziami skórnymi przyśrodkowymi nerwu udowo-goleniowego tworząc splot przedrzepkowy (łac. plexus prepatellaris).
W odcinku goleniowym odchodzą: gałęzie skórne przyśrodkowe goleni – odchodzą do przodu i tyłu,