Para a correta condução de um tratamento de DTM é necessário que o Cirurgião-Dentista tenha conhecimento sobre doenças relacionadas a quadros álgicos difusos, como a fibromialgia e a otalgia, para que com isso seja capaz de formular o diagnóstico diferencial e estabelecer a conduta terapêutica adequada. O presente artigo relata o caso clínico de uma paciente de 42 anos, portadora de fibromialgia, que procurou o Serviço ATM (FO/UFJF) com queixa principal de tontura intensa, otalgia e zumbido, associada a dores orofaciais. O diagnóstico foi sugestivo de desordem temporomandibular associada à fibromialgia, tendo como fatores relacionados hábitos parafuncionais (bruxismo, apertamento e hábitos posturais inadequados), estresse emocional, ansiedade e quadros depressivos. A proposta terapêutica adotada baseou-se no tratamento odontológico de suporte com uso da placa neuromiorrelaxante e manutenção da terapia medicamentosa que proporcionou diminuição e estabilidade da sintomatologia, mesmo após seis meses de acompanhamento.