Neoplasias primárias múltiplas (NPM) consistem na presença de dois ou mais tumores malignos com sítios e histologia distintos. O mieloma múltiplo (MM) sincrônico a um adenocarcinoma gástrico (AG) é um achado raro. No MM ocorre o crescimento descontrolado de células plasmáticas monoclonais na medula óssea, representando cerca de 10% das neoplasias hematológicas. Já o AG tem histologia e genótipos diversos e é o quinto tipo de câncer mais comum, mais prevalente em homens. Paciente masculino, 77 anos, portador de múltiplas comorbidades, foi encaminhado ao serviço de hematologia por apresentar anemia progressiva e perda ponderal (5kg em 3 meses). Exames laboratoriais mostraram anemia grave (Hb = 5,6 e Hmt = 18,8) e pico monoclonal de beta-globulinas (3,02). A biópsia de medula óssea (MO) mostrou áreas hemorrágicas com celularidade de 30%, representada principalmente por células plasmocitóides, com diminuição das séries eritroide, megacariocítica e granulocítica. A imuno-histoquímica evidenciou MO com rica celularidade intertrabecular, notando-se agregados de células plasmocitoides com positividade para CD138 e padrão monoclonal de expressão para cadeia leve de Ig Lambda, ressaltando o diagnóstico de infiltração por plasmocitoma/mieloma. Apontou-se ainda que as células neoplásicas ocupavam aproximadamente 80% de toda a celularidade hematopoiética. Durante o tratamento para MM, o paciente apresentou dor abdominal, sangue oculto positivo nas fezes e prostração. Foi solicitada nova endoscopia com biópsia, que diagnosticou AG. O diagnóstico de neoplasia sólida primária em pacientes com MM é incomum. Contudo, foi detectado em estudo retrospectivo que o estômago é um importante sítio de ocorrência de tumores heterocrônicos em neoplasias hematológicas, o que é corroborado pelo caso em questão cujo AG se deu posteriormente ao MM. Por ser uma associação pouco frequente, as dificuldades diagnósticas constituem um entrave importante, já que a evolução de uma das neoplasias pode obscurecer manifestações clínicas da outra, afetando o tratamento de ambas e agravando o prognóstico. Dessa maneira, o presente estudo mostra-se necessário ao contribuir para a elucidação dessa associação incomum.