Un perro mestizo macho castrado de 6 años se presentó con una masa de crecimiento rápido en la pared torácica derecha dos semanas después de su detección inicial. Se sospechó un origen mesenquimal de la malignidad basado en una aspiración con aguja fina. La tomografía computarizada (TC) reveló que la masa se originaba en la pared torácica derecha y protruyó externamente (6.74 x 5.51 x 4.13 cm) e internamente (1.82 x 1.69 x 1.50 cm). El paciente regresó al hospital debido a dificultades respiratorias. La radiografía confirmó un derrame pleural, y se realizó una toracocentesis guiada por ultrasonografía. El derrame era hemorrágico, y la evaluación microscópica no mostró células malignas. Antes de la cirugía, se realizó una TC sin anestesia para evaluar el estado del paciente. Se resecó en bloque las costillas 7-10 con un margen de 3 cm dorsal y ventral, y dos costillas craneal y caudalmente de la masa. Después de recuperar el lóbulo medio derecho del pulmón colapsado debido a la compresión de la masa interna con ventilación de presión positiva, se ató un modelo óseo impreso en 3D de malla de titanio a cada costilla cubierta y a los músculos circundantes utilizando nylon azul 2-0 y se cerró de manera rutinaria. La cavidad torácica se reconstruyó con éxito, y no se observó tórax inestable. El paciente fue diagnosticado histopatológicamente con osteosarcoma extrasquelético. Una TC realizada 8 meses después de la cirugía no mostró recurrencia evidente, metástasis ni fallo del implante. Este es el primer informe de caso de reconstrucción de la pared torácica utilizando malla de titanio en un perro. El uso de una malla de titanio permite la reconstrucción de defectos extensos de la pared torácica, independientemente de la ubicación, sin complicaciones postoperatorias mayores.