心血管中枢( Cardiovascular Center)是指位于中枢神经系统之内、与心血管反射有关的神经元集中的部位。目前认为，心血管中枢广泛分布在中枢神经系统的各级水平，包括脊髓灰质侧角、脑干网状结构、下丘脑、小脑、大脑的边缘叶以及大脑皮层的一些部位。但其基本中枢位于延髓。在不同生理情况下，调节心血管活动的各部分的神经元之间以及它们与调节机体其它功能的各级神经元之间可以发生不同的整合，从而使心血管活动与机体其它功能活动相互协调。
在动物实验中，如在延髓上缘横断脑干后，动脉血压并无明显变化，但如果将横断水平逐步移向脑干尾端，则动脉血压逐步降低，当横断水平下移至延髓的上部时，血压很快下降至40～50mmHg。由此说明延髓存在有调节心血管活动的基本中枢，该中枢在相当大的程度上对血压、心输出量及器官血流量分配等进行了调节。
支配心脏的心迷走神经和心交感神经，以及支配血管的交感缩血管神经，在平时都具有一定的紧张性，即经常处于一定的兴奋状态，故分别称为心迷走紧张、心交感紧张和交感缩血管紧张。目前研究认为：控制心交感神经和交感缩血管神经的紧张性活动的神经元主要集中分布在延髓头端腹外侧部。即所谓的心交感中枢和交感缩血管中枢。而心迷走中枢则位于延髓的迷走神经背核、疑核及孤束核区域。正常情况下，延髓心血管中枢的神经元经常不断地受到传入冲动（来自各种感受器和高位中枢的冲动）和体液因素（如CO2、H+）的刺激，故能经常处于一定程度的兴奋状态， 由它发出相应频率的神经冲动，通过心迷走神经、心交感神经和交感缩血管神经紧张性活动控制着心血管的活动。
心交感中枢与心迷走中枢两者之间有交互抑制的现象。心交感中枢兴奋增强时，心迷走中枢活动被抑制。反之亦然。窦房结本身的自动节律性约100次/分。但是，在正常人体内窦房结经常处于心迷走神经和心交感神经互相对立的调节之下。在安静状态下，正常人的心迷走中枢紧张性占优势，心率较慢，平均约为75次/分。在运动、情绪紧张、疼痛、大出血等情况下，心交感中枢的紧张性占优势，故心率增快、心肌收缩能力增强，心输出量增加。心交感中枢紧张性和心迷走中枢紧张性相互制约，共同调节心脏的功能活动以适应机体不同状态下的生理活动。
交感缩血管中枢平时具有一定的紧张性。它通常发放的一定频率的冲动，使肌肉、皮肤和内脏血管壁的平滑肌保持一定程度的紧张性，以维持血液循环的外周阻力，在维持正常血压中起着重要作用。动脉血中CO2的刺激是维持交感缩血管中枢紧张性的重要因素。动脉血中CO2愈多，交感缩血管中枢紧张性愈高，交感缩血管神经的传出冲动频率增多，阻力血管和容量血管收缩，外周阻力和回心血量增加，动脉血压升高。反之，动脉血中的CO2降低，动脉血压下降。
在延髓以上的脑干部分、下丘脑以及大脑和小脑中，都存在与心血管活动有关的神经元。特别是下丘脑和大脑有着较复杂的整合作用，即把来自不同方面信号刺激和生理反应统一起来，形成一个完整协调的生理过程。延髓则是接受它们调节的低位中枢。
下丘脑在内分泌活动及体温调节、摄食、水盐平衡、睡眠与觉醒、性功能以及发怒、恐惧等情绪反应的整合中，都起着重要的作用，在这些反应中常常伴有相应的心血管活动的变化。例如电刺激动物下丘脑的“防御反应”区，可引起动物的防御状态，如骨骼肌紧张性加强，表现出准备防御等行为变化，同时也出现一系列心血管活动的改变，如心率加快、心肌收缩力加强，皮肤和内脏血管收缩，骨骼肌血管舒张，以及血压稍有升高。
小脑对心血管活动的控制也有重要的作用。如电刺激小脑顶核，可出现血压升高和心率加快，这种作用可能与姿势和体位改变时发生的心血管活动变化有关。电刺激小脑蚓部皮层时，肾血管明显收缩，皮肤和肌肉血管紧张性则降低，可见，小脑在心血管活动的调节方面起一定作用。
大脑边缘系统也参与心血管活动的调节。电刺激眶回、岛叶和前颞部皮层，常出现血压降低和/或心动过缓，电刺激扣带回、杏仁核和中膈等皮层下区，可观察到升压和/或心率变化效应；大脑皮层运动区兴奋时，除引起骨骼肌收缩外，还能引起骨骼肌血管舒张。皮层运动区的这种作用可能和随意运动时骨骼肌的血管舒张有关。 实际生活中，人类大脑皮层高级神经活动对心血管机能有明显影响，如情绪激动时出现心动过速，血压升高等心血管活动的反应。
总之，心血管活动的调节是由上起大脑，下至脊髓的一个完整统一的神经系统完成的。 延髓内心血管神经元对维持心血管系统紧张性活动来讲是最基本的神经结构，心血管活动的反射主要是通过它们来完成的。