Кровеносная система у млекопитающих устроена сложно. Имеет только одна (левая) дуга аорты, отходящая от толстостенного левого желудочка. Аорта, как и у всех позвоночных, лежит под позвоночным столбом и отдает ряд ветвей к мускулатуре и внутренним органам. Венозная кровь поступает в правое предсердие. Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, от которого берет начало легочный ствол. Кровь от легких, обогащенная кислородом, возвращается в левое предсердие. Относительные размеры сердца различны у видов с разным образом жизни и в конечном счете с различной интенсивностью обмена веществ.