Sistem peredaran darah katak berupa sistem peredaran darah tertutup dan peredaran darah ganda. Pada sistem peredaran darah ganda, darah melalui jantung dua kali dalam satu kali peredaran. Pertama, darah dari jantung menuju ke paru-paru kemudian kembali ke jantung. Kedua, darah dari seluruh tubuh menuju ke jantung dan diedarkan kembali ke seluruh tubuh.
Jantung katak terdiri dari tiga ruang, yaitu dua atrium (atrium kanan dan atrium kiri) dan sebuah ventrikel. Di antara atrium dan ventrikel terdapat klep yang mencegah agar darah di ventrikel tidak mengalir kembali ke atrium.
Darah yang miskin oksigen dari berbagai jaringan dan organ-organ tubuh mengalir ke sinus venosus menuju atrium kanan. Darah dari atrium kanan mengalir ke ventrikel, kemudian menuju ke arteri pulmonalis dan masuk ke paru-paru. Di paru-paru, dilepaskan CO2 dan O2 diikat. Dari paru-paru darah mengalir ke vena pulmonalis, kemudian menuju atrium kiri. Peredaran darah yang terjadi ini merupakan peredaran darah kecil. Selanjutnya, dari atrium kiri darah mengalir ke ventrikel.
Di dalam ventrikel terjadi pencampuran darah yang mengandung O2 dengan darah yang mengandung CO2, meskipun dalam jumlah yang sedikit. Dari ventrikel, darah keluar melalui traktus arteriosus (batang nadi) ke aorta yang bercabang ke kiri dan ke kanan. Masing-masing aorta ini bercabang-cabang menjadi tiga arteri pokok, yaitu arterior (karotis) mengalirkan darah ke kepala dan ke otak, lengkung aorta mengalirkan darah ke jaringan internal dan alat dalam tubuh, dan arteri posterior mengalirkan darah ke kulit dan paru-paru.
Darah katak terdiri dari plasma darah dan sel-sel darah. Plasma darah mengandung air, protein, darah, dan garam-garam mineral. Sel-sel darah terdiri dari eritrosit (sel darah merah) dan leukosit (sel darah putih). Eritrosit pada katak memiliki inti dan mengandung hemoglobin untuk mengikat oksigen. Leukosit pada katak juga memiliki inti. Selain memiliki sistem peredaran darah, katak juga memilki sistem peredaran limfatik. Sistem peredaran limfatik berperan penting dalam pengambilan cairan tubuh ke dalam peredaran darah.
