O presente estudo tem como objetivo relatar o caso de uma paciente com malformação arteriovenosa uterina, efetivamente tratada com embolização seletiva e com fertilidade preservada. A malformação arteriovenosa uterina é uma alteração vascular rara até então pouco descrita na literatura. A paciente do sexo feminino apresentou quadro de sangramento uterino anormal, com início 30 dias após um abortamento, sem realização de curetagem, de uma gestação resultante de fertilização in vitro. Foram, então, realizados exames de imagem, que levaram ao diagnóstico de malformação arteriovenosa uterina. O tratamento de escolha foi a embolização arterial seletiva, com resolução do caso. Após sete meses, nova fertilização in vitro foi realizada, encontrando-se na 36a semana de gestação. São necessários mais estudos sobre essa malformação a fim de que sejam estabelecidos os métodos mais eficazes para o manejo de casos futuros, especialmente quando há desejo de gestar.