Introdução: As neoplasias da bexiga são majoritariamente malignas, sendo que cerca de 85 % correspondem aos carcinomas uroteliais (CUT), anteriormente denominado como carcinomas das células de transição (CCT). O carcinoma urotelial é a neoplasia mais comum do trato urinário, com alta prevalência ocorrendo em região de trígono vesical, o qual é composto por epitélio transicional anaplásico a pleomórfico. O diagnóstico é baseado em exames de imagem e também através do exame de urinálise, mais especificamente a avaliação do sedimento urinário. A avaliação da composição ciotológica da urina e a associação com a neoplasia pode ser realizada através da alteração morfológica das células ou através da verificação de critérios de malignidade celular. Objetivo: demonstrar a relevância da avaliação do sedimento urinário como ferramenta diagnóstica para neoplasias do trato urinário inferior. Material e métodos: Foi atendido, na Clínica Veterinária Universitária da Pontifícia Universidade Católica do Paraná - campus Toledo, um felino, macho, sem raça definida, 16 anos de idade, com histórico de apatia, anorexia, vômito e hematúria com evolução de dois dias. Segundo o tutor, o animal havia realizado procedimento cirúrgico há 6 meses para retirada de um carcinoma utorelial. Foram coletadas duas amostras de urina uma por cistocentese e outra por cateterização, a fim de avaliar os componentes celulares presentes na amostra. Na sedimentoscopia urinária foram visualizados tipos celulares neoplásicos nas duas amostras. Entretanto, na amostra realizada através de sondagem uretral (esfoliação) foram visualizadas em maior numero, células com alterações morfológicas. Resultados: na microscopia, foram observadas células epiteliais neoplásicas pleomórficas com nucléolo evidente, marcante anisocitose e anisocariose e presença de células multinucleadas. As características das células do sedimento urinário puderam confirmar a recidiva do carcinoma urotelial juntamente com as características dos exames de imagem. Conclusão: O exame do sedimento se apresenta como uma técnica segura, rápida e pouco invasiva na contribuição para o diangóstico dos carcinomas uretrais. Além disso, o exame de urina e a esfoliação durante a sondagem podem ser enquadrados como métodos de triagem no diagnóstico desse tipo de neoplasia.