胃的运动神经为交感和副交感神经。交感神经来自脊髓第6－9胸节，经内脏大神经至腹腔神经节，由节细胞发出的节后纤维经腹腔丛随血管分支布于胃壁（血管壁、平滑肌、腺体）。其作用使胃蠕动减慢，胃液分泌减少，括约肌紧张，血管舒张，副交感神经纤维来自左、右迷走神经，在第4胸椎水平以下，在食管壁形成食管丛，然后又重新组合成前干（以左迷走神经纤维为主）和后干（以右迷走神经纤维为主）经食管裂孔随食管进入腹腔。前干行于食管腹段的右前方，位于浆膜和肌膜间，在贲门附近分为胃前支和肝支。肝支经小网膜右行参加肝丛的构成。胃前支伴胃左动脉沿胃小弯走行，沿途分出5－6个小支与胃左动脉的胃支相伴到胃前壁，在角切迹附近以鸦爪形的分支分布于幽门窦和幽门管的前壁。后干行于食管的右后方，在贲门附近分为胃后支和腹腔支。腹腔支沿腹膜后胃左动脉干右行，参加腹腔丛的构成。胃后支在胃前支深面沿胃小弯走行，沿途发出小支至胃后壁，在角切迹附近以鸦爪支分布于幽门窦和幽门管的后壁。副交感神经使胃蠕动加强，胃腺分泌增加，括约肌开放。
交感神经与副交感神经在肌层间和粘膜下层分别形成肌间神经丛（Auerbach's神经丛）和粘膜下神经济管理（Meissner's神经丛），副交感神经在此二丛的神经内换神经元后，发出的节后纤维与交感神经节后纤维共同支配平滑肌、腺体等效应器官。临床上胃、十二指肠溃疡时采用选择性迷走神经切断术，即式断迷走神经的胃前、后支，保留肝支和腹腔支，以减少胃的分泌和蠕动，但术后出现胃排空障碍。近年来有人主张行高选择性迷走神经切断术，即仅切断胃前、后支向胃体发出的小支，而保留分布于幽门部的鸦爪支，使术后胃仍具有良好的排空工能。
胃的感觉神经伴随交感、副交感神经走行。一般认为传递痛、温觉纤维伴交感神经进入脊髓第6－9胸节，而传递其它感觉如饥饿、膨满、恶心等的感觉纤维伴随迷走神经进入延髓。