Introducción: Los tumores del estroma gastrointestinal son neoplasias no epiteliales raras, con una incidencia de 14 a 20 casos por millón, que suelen presentarse en individuos entre 50 y 71 años. Estos tumores se localizan principalmente en el estómago y están asociados con mutaciones en el gen KIT. Caso clínico: Paciente femenina de 46 años que desarrolló un tumor abdominal, el cual se manifestó clínicamente como un choque hipovolémico secundario a hemorragia digestiva. El tumor, en este caso, se localizó de manera atípica en el mesenterio, lo que constituye una característica poco común para este tipo de neoplasia. La paciente fue tratada quirúrgicamente con éxito. Conclusión: Este caso resalta la importancia de considerar los tumores del estroma gastrointestinal como diagnóstico diferencial en pacientes con hemorragia digestiva aguda y choque hipovolémico. La localización mesentérica del tumor es una característica poco frecuente que destaca la variabilidad de presentación de este tipo de tumores. La detección temprana y el tratamiento quirúrgico adecuado son fundamentales para el manejo de esta patología. Además, este caso pone de manifiesto la necesidad de una evaluación exhaustiva en pacientes jóvenes, a pesar de que los tumores del estroma gastrointestinal suelen ser más comunes en adultos mayores.