Os tumores mais prevalentes de tireoide em cães são os carcinomas (3), ocorrendo de 50% a 70% em comparação a outros tumores de tireoide (1). O carcinoma geralmente se apresenta como grande massa, invasiva, de rápido crescimento, considerado maligno e metastático (2). O diagnóstico se da através de exame clínico, de imagem, citológico e histopatológico (4). Os exames de imagem são imprescindíveis para auxiliar na definição da localização do tumor e áreas acometidas, contribuindo para a conduta clínica e cirúrgica (5). O trabalho tem como objetivo relatar os aspectos ultrassonográficos de um carcinoma de tireoide em uma cadela, e as vantagens da associação de diagnósticos complementares como a ultrassonografia e a citologia. Foi atendida uma cadela de 12 anos, sem raça definida, com queixa de aumento de volume de tecidos moles em região de glândulas tireoidianas. Para melhor avaliação solicitou-se o exame ultrassonográfico e citologia da região. O exame ultrassonográfico da região cervical ventral demonstrou evidente aumento das dimensões das glândulas tireoidianas, contornos irregulares, parênquima altamente heterogêneo, ecotextura densa, grosseira, e presença de alta vascularização. Foi realizada punção por agulha fina (PAAF) guiada por ultrassom, possibilitando a coleta de material com conteúdo celular. A citologia amostrou células compatíveis com adenoma de glândula tireoide, não descartando adenocarcinoma bem diferenciado. A paciente foi submetida ao procedimento de tireoidectomia total e posterior biópsia, que resultou em carcinoma compacto moderadamente diferenciado. O animal segue estável com o tratamento clínico para suprimento hormonal. Os achados ultrassonográficos e citológicos demonstraram ser úteis na predição da neoplasia.