胸主动脉瘤可发生于主动脉的升段，弓部和降段任何部位，尤其更易累及弓部和降段。有时整个主动脉扩张，而在胸主动脉和腹主动脉的多处发生局限性动脉瘤。降主动脉瘤常常延伸到腹主动脉形成胸腹主动脉瘤。最常见的病因是动脉粥样硬化，其次是主动脉中层囊性坏死、梅毒、感染、损伤及先天性发育不全等。