A medula espinhal é ainda protegida por três membranas, colectivamente chamadas meninges. A membrana exterior que envolve a medula espinal é a dura-máter (do latim, que significa mãe durável). A dura-máter, feita de um material fibroso denso, forma o saco dural, que envolve a medula espinal e a cauda equina (a ser discutido mais tarde) e termina ao nível da segunda vértebra sacral. A dura-máter é separada das vértebras pela gordura epidural no espaço epidural (epinefrina, ou seja, sobre). A camada seguinte é a delicada camada de aracnoide, que é fina e tem filamentos em forma de teia que se ligam à pia mater subjacente (aracnoide é grego para a aranha). Por baixo da aracnoide está o espaço subaracnoideo, que é preenchido com líquido cefalorraquidiano. Abreviado LCR, o líquido cefalorraquidiano banha o cérebro e a medula espinhal, assim como a cauda equina, fornecendo proteção, nutrição e um meio para troca de nutrientes e resíduos. A membrana mais interna que envolve a medula espinhal é a pia mater vascular (latim, que significa mãe terna ou dedicada), que está muito próxima da medula espinhal. A pia-máter tem em pares especializações chamadas ligamentos denticulados, que se estendem lateralmente da superfície da medula espinhal e perfuram o aracnoide para se fixar ao aspecto interno da dura-máter a 21 pares de denticulações (denteado significa dente – estas são projeções laterais tipo dente). Os ligamentos denticulados correm longitudinalmente entre as raízes dorsal e ventral da medula espinal e servem para suspender a medula espinal de um lado para o outro no saco dural. A pia continua inferior da extremidade da medula espinhal (ao nível da segunda vértebra lombar) como o filum terminale internum. Como dissemos, o saco dural termina ao nível da segunda vértebra sacral (S2). Caudal até à extremidade do saco dural é uma especialização de meninges chamada ligamento coccígeo (ou filum terminale externum) que liga as meninges, e consequentemente a medula espinal, ao cóccix. O ligamento coccígeo é composto por especializações de todas as três camadas de meninges.
