A Síndrome de Veia Cava Superior (SVCS) ocorre quando há obstrução da veia cava superior. As causas mais comuns da SVCS são as malignidades, sendo o câncer de pulmão do subtipo histológico de pequenas células a segunda principal causa. Os autores descrevem um caso de síndrome de veia cava superior por carcinoma neuroendócrino de pequenas células (tipo oat cell) em uma paciente tabagista com queixa de tosse, dispneia, edema e pletora facial. O alívio dos sintomas obstrutivos representa o tratamento inicial. A radioterapia não deve ser indicada empiricamente, já que requer o diagnóstico histológico de malignidade.