胫骨前肌是受腓总神经的分支-腓深神经所支配，腓总神经为坐骨神经的分支，所以腓深神经在小腿的前方，与胫前动脉相伴行，前在胫骨前肌和趾长伸肌之间，后在胫骨前肌与拇长伸肌之间，下行到达足背部，分布在小腿的前部肌群、足背以及一、二指背侧面的皮肤。