음경의 정맥혈류는 ①표층, ②중간층, ③심층의 3경로로 배출된다. 표층에 있는 정맥의 배출경로는 귀두포피, 음경피부와 피하조직에서 배출되는 정맥혈이 표재 음경근막하에 있는 정맥을 따라 배출된다. 이들 정맥들은 표재배부정맥(superficial dorsal vein)을 통해 주로 좌측 대복재동맥(great saphenous vein)으로 배출된다.

중간층 정맥의 배출경로는 귀두, 요도해면체 그리고 음경해면체의 원위부 2/3에서 나온 혈액이 심배부정맥과 회선정맥을 통해 배출된다. 귀두와 두 개의 음경해면체가 만나는 부위에서 귀두에서 나온 많은 작은 정맥들이 모여 후관상 정맥총(retrocoronal plexus)을 형성하면서 심배부정맥으로 배출된다.

음경해면체에서 직접 음경백막을 뚫고 나온 도출정맥(emissary vein)은 회선정맥을 통해 심배부정맥으로 이어진다. 심배부정맥은 Buck 근막하에 있으면서 현수 인대와 치골전립선 인대(puboprostatic ligament) 사이의 공간을 통해 전립선 정맥총(prostatic plexus)로 배출된다.

심부배정맥이 전립선 정맥총으로 이어지는 부위에서는 여러개의 이판밸브(bicuspid valve)가 존재한다. 전립선 정맥총은 방관정맥총(vesical plexus)을 통해 내장골 정맥(internal iliac vein)으로 배출된다. 심부정맥에는 음경해면체정맥, 구해면체정맥과 각정맥(crural vein)이 있다. 음경 근위부 1/3의 해면체강(sinusoid)에서 모인 혈액은 음경백막하 정맥총(subalbugineal venous plexus)으로 모인 후 도출정맥을 통해 직접 해면체정맥으로 배출된다. 양측 음경 해면체정맥은 음경각 사이에서 주 음경해면체정맥(main cavernous vein)으로 합쳐지면서 구해면체와 음경각 부위를 지나 내음부정맥(internal pudendal vein)을 거쳐 내장골정맥으로 이어진다. 해면체정맥은 획일적으로 이판밸브가 존재하며 전립선 정맥총과도 연결되어 있다. 각정맥은 양측 음경각의 등외측에서 여러개가 나와 내음부정맥과 이어지고 일부는 전립선정맥총고 이어진다. 구부요도에서는 구부정맥이 나와 전립선정맥총으로 이어진다.