Introdução: O osteoma é o tumor benigno mais comum dos seios paranasais. Cresce lentamente e geralmente não causa sintomas. O tratamento cirúrgico deste tumor permanece controverso em termos de indicações e escolha do método cirúrgico. Objetivo: Relatar um caso clínico de no seio maxilar que invadiu a órbita e foi tratado cirurgicamente, além de discutir sobre osteoma. Relato de caso: Os autores descrevem o caso de uma paciente do gênero feminino, com 54 anos, compareceu à consulta oftalmológica queixando-se de dor ocular, estrabismo agudo, diplopia e parestesia em hemiface direita. A tomografia computadorizada de órbitas mostrava destacamento do osteoma em seio maxilar direito, com fratura do assoalho da órbita e da lâmina papirácea e insinuação para o interior da órbita direita. A ressonância magnética de órbitas mostrava formação nodular hipointensa no seio maxilar direito, elevando o assoalho da órbita e os músculos reto inferior e reto medial ipisilaterais. Com a abordagem cirúrgica, promoveu-se o imediato para alívio dos sintomas, além de se evitar o acometimento do nervo óptico, caso o tumor continuasse a crescer para o interior da órbita. Conclusão: A paciente apresentou evolução pós-cirúrgica favorável, com melhora importante dos sintomas. Através do exame anatomopatológico foi confirmado trata-se de osteoma do seio maxilar.