La neurotensine se retrouve dans l'ensemble du système nerveux central avec des taux très élevés au niveau de l'hypothalamus, de l'amygdale et du noyau accumbens.
Des zones du cerveau s'activent, le sous-noyau dorsal du corps géniculé médial (en), la partie ventrale du cortex auditif et lu noyau latéral de l'amygdale.
