El tumor neuroectodérmico primitivo primario vesical es una entidad infrecuente que se presenta en pacientes que superan los 50 años de edad. Se trata de una enfermedad regional avanzada, altamente maligna, de crecimiento rápido y, en la mayoría de los casos, letal. Para hacer su diagnóstico se requiere descartar otras neoplasias; por lo tanto, es necesario implementar técnicas de inmunohistoquímica y estudios de citogenética. El artículo reporta el caso de un paciente remitido al Instituto Nacional de Cancerología. Los estudios histopatológicos revelaron la presencia de un tumor neuroectodérmico primario vesical y descartaron diagnósticos diferenciales con un carcinoma y un linfoma vesical. Los resultados de inmunohistoquímica confirmaron el origen neuroectodérmico del tumor y descartaron neoplasias epiteliales y hematolinfoides, que tienen mayor frecuencia de presentación vesical. La evolución clínica concuerda con lo referido en la literatura de desenlaces fatales en periodos cortos.