Середній мозок (mesencephalon), на відміну від інших частин мозку, менш складний. Він має дах і ніжки. Порожниною середнього мозку є водопровід головного мозку.
Проміжний мозок не видно на препараті всього мозку, оскільки він повністю прихований під півкулями великого мозку. Тільки на основі великого мозку можна побачити центральну частину проміжного мозку, гіпоталамус.
Третій (III) шлуночок (ventriculus tertius) займає центральне положення в проміжному мозку. Порожнина шлуночка має вигляд сагітально розташованої вузької щілини, обмеженої 6 стінками: двома бічними, верхньою, нижньою, передньою та задньою.
Гіпоталамус утворює нижні відділи проміжного мозку та бере участь у формуванні дна третього шлуночка. Гіпоталамус включає зоровий перехрест, зоровий тракт, сірий горбок з лійкою та соскоподібні тіла.
Таламус (thalamus dorsalis; син.: задній таламус, thalamus) — парне утворення, що має форму, близьку до овальної, розташоване по обидва боки від третього шлуночка.
У передній частині кожної півкулі мозку розташована лобова частка (lobus frontalis). Вона закінчується спереду лобовим полюсом і обмежена знизу латеральною борозною (sulcus lateralis; сильвієва борозна), а ззаду - глибокою центральною борозною.
Позаду центральної борозни розташована тім'яна частка (lobus parietalis). Заднім краєм цієї частки є тім'яно-потилична борозна (sulcus parietooccipitalis). Ця борозна розташована на медіальній поверхні півкулі великого мозку, глибоко розсікає верхній край півкулі та переходить на її верхню латеральну поверхню.
Потилична частка (lobus occipitalis) розташована позаду тім'яно-потиличної борозни та її умовного продовження на верхньолатеральній поверхні півкулі. Порівняно з іншими частками вона має невеликі розміри.
Скронева частка (lobus temporalis) займає нижні бічні частини півкулі та відокремлена від лобової та тім'яної часток глибокою латеральною борозною. Край скроневої частки, що покриває острівцеву частку, називається скроневою кришкою (operculum temporale).
Бічний шлуночок (ventriculus lateralis) розташований у товщі півкулі великого мозку. Існує два бічних шлуночки: лівий (перший), що відповідає лівій півкулі, і правий (другий), розташований у правій півкулі великого мозку.
