Сердце (cor) у большинства рептилий трехкамерное. Исключение составляют крокодилы, у которых оно четырехкамерное: желудочек поделен полной перегородкой, располагающейся сагиттально и совпадающей по положению с межпредсердной перегородкой. Перегородка между предсердиями (atrium) всегда полная. Относительно небольшая полость желудочка (ventriculus), несущая внутримышечные складки, разделена надвое неполной горизонтальной перегородкой у ящериц, змей и черепах. Артериальный ствол разделен на три сосуда, самостоятельно отходящих от различных частей желудочка. От правой части отходит общий легочный сосуд (arteriae pulmonares), разделяющийся на левую (anterior arteria pulmoni) иправую (posterior arteria pulmoni) легочныеартерии. От левой части желудочка отходит правая дуга аорты, а от нее, в свою очередь, сонные (arteria carotis interna, a. c. externa) и подключичные (a. subclaviae) артерии. От середины желудочка отходит левая дуга аорты, обогнув сердце, она соединяется с правой дугой в общий непарный ствол нисходящего сосуда и образует спинную аорту (aorta dorsalis). Между левой и правой дугами аорты и соответствующими сонными артериями имеется по небольшому связывающему их сосуду – сонному протоку (Боталлов проток) (ductus caroticus=ductus Botalli). Только у гаттерии в сердце есть венозная пазуха (sinus), куда впадают полые вены.

Из хвостового отдела тела кровь собирается в хвостовую вену (vena caudalis), которая делится на две тазовые вены. Последние принимают в себя сосуды от задних конечностей, после чего, отделив две воротные вены почек (venae portae renales), они объединяются в брюшную вену (v. abdominalis). Брюшная вена, приняв ряд вен от внутренних органов, впадает в печень (v. hepatica), где образует воротную систему кровообращения. Вены, выносящие кровь из почек, образуют основной венозный сосуд туловищной области – нижнюю полую вену (v. cava inferior). Она тянется под позвоночником и изливает кровь в правое предсердие. От головы кровь собирается в парные яремные вены (v. jugulares), которые, соединившись с парными подключичными венами (v. subclaviae), образуют левую и правую передние полые вены (v. cavae superior). Последние впадают в правое предсердие. Легочные вены (v. pulmonares) впадают в левое предсердие.

У рептилий, в частности, существует разница качества крови в дугах аорты, что приводит к их существенной морфологической и функциональной асимметрии. Общие сонные и подключичные артерии обеих сторон ответвляются только от правой дуги, а левая таких ветвей не имеет. Эти особенности кровеносной системы рептилий способны усилить смешивание артериальной и венозной крови, действуя вразрез с основной тенденцией, просматривающейся у тетрапод. В частности, у черепах, особенно у пресноводных и морских, хорошо развиты Боталловы протоки (ductus Botalli), способные перебрасывать из легочных артерий часть малоокисленной крови в большой круг кровообращения. У крокодилов левая дуга аорты несет в большой круг чистую венозную кровь из правого желудочка; в месте контакта дуг аорты впереди от сердца (до отхождения сонных артерий) имеется соединяющее их паниццево отверстие (foramen Pannizi).