RESUMO: O antígeno CA 15-3 é uma proteína presente no soro utilizado no acompanhamento de mulheres com câncer de mama, essencialmente na detecção de metástases. Os objetivos deste estudo foram avaliar a efetividade e a viabilidade da utilização do marcador tumoral CA 15-3 em cadelas, comparando-se os valores do marcador entre cadelas sem e com neoplasia mamária, avaliando-se alterações nos valores do marcador após a mastectomia, e suas correlações entre o tipo histológico. Foi realizada a quantificação sérica do marcador tumoral CA 15-3 (teste de eletroquimioluminescência), em vinte cadelas hígidas (grupo controle) e vinte cadelas com neoplasia mamária (grupo teste). Os animais com neoplasia tiveram a dosagem do marcador realizada antes e 10 dias após a mastectomia. Ainda, foi realiza a citologia vaginal no momento da mastectomia e foram estabelecidos três grupos de acordo com a fase estral de cada cadela, Diestro, Proestro e Anestro. As massas tumorais foram encaminhadas para exame histopatológico. A avaliação dos dados de citologia vaginal entre os grupos Diestro, Proestro e Anestro pelo teste de ANOVA não demonstrou diferença estatística significativa entre os valores encontrados. E na análise para a comparação dos valores do marcador tumoral com os tipos histológicos de neoplasias, divididas em dois grupos, benignas e malignas, utilizando o teste de Mann-Whitney Rank Sum Test, o teste não demonstrou diferença estatística significativa visto que p>0,05. Os valores encontrados do marcador no grupo controle foram uma média de 0,19+0,39 U/mL, no grupo pré-mastectomia 1,56+0,39 U/mL e pós-mastectomia 0,66+0,27 U/mL. Em análise estatística com a comparação de grupo pré e pós-mastectomia, e do grupo controle com o grupo pré e pós-mastectomia observou-se significância com p< 0,005. Assim, observou-se diferença nos valores do marcador antes e depois da remoção cirúrgica da neoplasia, sugerindo seu possível uso como controle de crescimento tumoral pós-mastectomia individual. Porém há muita variação dos resultados nos diferentes métodos existentes, e não há ainda um padrão dos valores de referência para cada método, sendo necessários mais estudos sobre o uso dos marcadores.