A osteomielite é uma inflamação caracterizada por envolver os espaços medulares dos ossos. Nos maxilares, pode ocorrer como resultado de infecções locais, traumas, procedimentos cirúrgicos e cáries, acometendo mais a mandíbula do que a maxila. Os pacientes costumam apresentar sintomatologia dolorosa, edema, trismo, febre e sequestros ósseos. O objetivo deste trabalho é relatar um caso de osteomielite crônica associada à fratura mandibular em paciente pediátrico, passando pelas etapas de diagnóstico, tratamento medicamentoso e cirúrgico. Paciente de cinco anos, do sexo feminino, foi encaminhada à unidade hospitalar com histórico de quadro inflamatório em região mandibular esquerda e queda da própria altura. Ao exame físico, apresentava edema em hemiface esquerda e fístula em região de ângulo mandibular esquerdo com drenagem ativa de coleção purulenta. Ao exame intraoral, apresentava elementos dentários com ampla destruição por cárie. O exame tomográfico evidenciou processo de osteólise, destruição medular e fratura mandibular que, associados ao histórico da paciente e suas características clínicas, chegou-se à hipótese diagnóstica de osteomielite mandibular associada à fratura patológica. Inicialmente, foi instituída terapia antimicrobiana visando uma intervenção cirúrgica menos agressiva e mais conservadora, e optou-se por tratamento conservador da fratura em região de ângulo de mandíbula. O procedimento cirúrgico consistiu em desbridamento de tecido necrótico e exodontias. Sabe-se que a osteomielite em pacientes pediátricos é relativamente incomum e que pode gerar quadros de difícil resolução, sobretudo quando não tratados rápida e precocemente. Atrasos de diagnósticos podem evoluir e atingir áreas anatômicas nobres como a região cervical e o mediastino levando ao risco de morte.