Introdução: As desordens temporomandibulares (DTM’s) são um conjunto de condições que afetam as articulações temporomandibulares (ATM’s), os músculos da mastigação e estruturas associadas. Existem várias subclassificações das DTM’s que podem ocorrer de forma isolada ou combinadas. A osteoartrite é definida como uma condição inflamatória que resulta na erosão da cartilagem articular e degeneração do osso subcondral adjacente. Os sinais e sintomas clínicos incluem a crepitação, limitação dos movimentos mandibulares e dor articular intermitente. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi relatar um caso clínico sobre osteoartrite na ATM e avaliar a eficácia do plano de tratamento indicado para o caso. Relato de Caso: Paciente do sexo feminino, 19 anos, compareceu à clínica Odontológica da Universidade Federal de Juiz de Fora – Campus Governador Valadares, com a seguinte queixa: “dores na região de cabeça, pescoço e ombros, sensação de cansaço e sensibilidade a luz”, que se iniciaram há cinco anos. A avaliação da paciente consistiu na anamnese, aplicação de questionários: questionário baseado na Academia Americana de Dor Orofacial, hipervigilância, catastrofização e qualidade do sono, e exame físico. A partir dos dados obtidos, foi realizado o diagnóstico de osteoartrite e mialgia centralmente mediada. Diante do quadro, foi escolhido um tratamento conservador com a utilização de medicamentos, exercícios de alongamento muscular, termoterapia e higiene do sono e em especial para a osteoartrite a redução de carga por meio de orientação da paciente e uso, durante o sono, de dispositivo interoclusal. Conclusão: A paciente apresentou melhora significativa em relação a sintomatologia dolorosa e amplitude de movimento.