Den dybe lårarterie er en gren af den fælles lårarterie i den menneskelige krop. Den fælles lårarterie er en af de største arterier i den menneskelige krop med flere grene. Den dybe lårarterie er et stort blodkar, der forsyner benet.
Den dybe lårarterie forsyner blodet med låret. Som en arterie bærer det iltet (iltrigt) blod til musklerne i låret og overbenet generelt; en blodåre fjerner deoxygeneret (iltforarmet) blod fra låret. Den dybe lårarterie forgrener sig fra den fælles lårarterie på et punkt, der er kendt som lårbens trekanten. Efter at have forladt femoral trekanten udvikler den dybe femoral arterie yderligere grene til at forsyne blod til bagsiden af låret.
To sådanne grene er de mediale og laterale circumflex femoralarterier. Begge disse grene samt selve den dybe lårarterie er vigtige leverandører af blod til hele låret og tilhørende knogler. Den mediale circumflex er også særlig vigtig, da den forsyner lårbenet med blod.