Introdução e objetivo: Deficiência de ferro é a causa mais comum de anemia, principalmente em mulheres em idade fértil, porém, é necessário cogitar outros diagnósticos em pacientes que não apresentam boa resposta ao tratamento. Nesse relato, é descrito o caso de uma paciente em tratamento para anemia ferropriva mantendo hemoglobina baixa, inclusive após reposição venosa de ferro. Materiais e métodos: Foram coletadas informações por meio de registros de prontuário médico e exames laboratoriais. O trabalho foi realizado respeitando os princípios éticos de pesquisa. Relato de caso: Mulher, 47 anos, em atendimento na UBS, apresentava sintomas de climatério e metrorragia além de sintomas compatíveis com anemia. Refere histórico de anemia com diversos tratamentos ao longo da vida. Exame do dia 23/12/23: hm 5,8 milhões/mm3; Hgb 10,60 g/dL; vcm 61,1 fL l g 2.790 cel/mm3; neut 781/mm3; linf 1.590/mm3; pl 105.000/mm³; ferro 74 mcg/dL; ferritina 17,6 ng/mL; vitamina B12 443 pg/mL. Recebeu tratamento com 10 ampolas de ferro venoso. Retornou com o seguinte exame (01/03/23): hm 5,4 milhões/mm3; hgb 10 g/dL; vcm 61,7 fL l g 2.510 cel/mm3; neut 1.157/mm3; linf 1.097/mm3; pl 84.000/mm3. Foi prescrito mais 5 ampolas de ferro venoso e encaminhada para avaliação da hematologia no ambulatório da Afya- faculdade de Ciências Médicas de Ipatinga. Na consulta com especialista foi aventada possibilidade de talassemia com ferropenia secundária a metrorragia e deficiência de ácido fólico. Prescrito ácido fólico e solicitado exames para investigação. Retorna com exames em 12/04/23: ferritina 469,2 ng/mL, ferro 118 mcg/dL LDH 252 zinco 82 FAN não reagente, VHS 10 mm, CTLF 306 mcg/dL reticulócitos 0,6% eletroforese de hemoglobina A1 93,8% A2 5,2% F 1% não trouxe novo hemograma, plaqueta fônio e sorologias solicitadas. Mantido acido fólico e orientado paciente diagnóstico de Beta talassemia menor, manter acompanhamento e retornar com restante de exames solicitados. Discussão: Paciente apresentava anemia de longa data com diversos tratamentos sem resposta efetiva, ao ser avaliada pelo especialista foi aventada hipótese de talassemia, visto valor de hemácias elevadas e VCM com valor muito baixo, desproporcional ao valor da hemoglobina. Apresentava leucopenia com neutropenia leve/moderada e plaquetopenia leve, sem sintomas associados, aventada a possibilidade de deficiência de ácido fólico, ainda em investigação. Conclusão: A paciente em questão apresentava fator de risco para ferropenia, sendo corretamente tratada, porém, já apresentava sinais em hemograma que poderiam sugerir o diagnóstico de talassemia associado, é importante pensar em diagnósticos diferenciais ao avaliar os pacientes anêmicos.