Le léiomyosarcome de la veine cave inférieure est une tumeur maligne rare développée aux dépens des cellules musculaires lisses de la paroi vasculaire. L'imagerie radiologique par tomodensitométrie ou résonance magnétique nucléaire est un élément important au diagnostic et au bilan d'extension tumorale. Le traitement est chirurgical. Nous illustrons l'apport de l'imagerie à travers un cas de léiomyosarcome révélé par des épigastralgies paroxystiques, dont le diagnostique était orienté par la TDM, et confirmé par l'étude histologique. L'évolution était favorable. Après 2 ans de recul, la patiente était indemne de toute récidive tumorale.