腦轉移瘤常見轉移部位是大腦中動脈的供血區域，以額葉、顳葉、頂葉多見，有時會涉及到基底池，特別是側裂池常受累。腦轉移瘤最常見的轉移方式是血運轉移，如肺癌、乳腺癌、惡性黑色素瘤等常見腦轉移腫瘤，此類腫瘤細胞都會隨全身血液循環轉移到腦部，因此血運豐富部位更容易形成腦轉移瘤。 腦轉移腫瘤有時可通過基底動脈系統轉移到腦干或小腦。腦轉移瘤好發部位為靠近皮質和腦白質的交界處，因為在解剖結構上供血動脈常會在皮質和髓質交界處突然變細，腫瘤癌栓常會阻礙聚集在此處，并突破血管壁進入顱內形成轉移灶。