Keskimmäinen aivovaltimo (a. cerebri media) on suuri valtimo, joka kulkee aivojen keskiosan läpi ja toimittaa verta sen aivopuoliskoille. Se on sisäisen kaulavaltimon (a. carotis interna) haara ja jättää sen aivojen pohjan tasolle.
Keskimmäisellä aivovaltimolla on kaksi päähaaraa: anteriorinen aivovaltimo (a. cerebralis anterior) ja taka-aivovaltimo (a. cerebralis posterior). Anteriorinen aivovaltimo kulkee aivopuoliskojen etupintaa pitkin ja toimittaa verta otsa-, parietaali- ja ohimolohkoihin. Taka-aivovaltimo kulkee myös pallonpuoliskojen takapintaa pitkin ja toimittaa verta takaraivoon, niskakyhmyyn ja pikkuaivojen lohkoon.
Keskimmäisen aivovaltimon tärkeä ominaisuus on sen joustavuus ja kyky muuttaa halkaisijaansa aivojen tarpeiden mukaan. Tämän ominaisuuden ansiosta se mukautuu erilaisiin aivojen verenkierron olosuhteisiin, kuten fyysiseen toimintaan, henkiseen stressiin tai uneen.
Yleensä keskimmäisellä aivovaltimolla on tärkeä rooli aivojen normaalin toiminnan varmistamisessa, ja se on yksi tärkeimmistä valtimoista, jotka tarjoavat verenkiertoa tälle elimelle.