O agente primário da actinomicose/osteomielite mandibular é o Actinomyces bovis que infecta principalmente ossos da cavidade oral de bovinos, acarretando prejuízos econômicos devido a perda de peso ocasionada pela dor à mastigação. O diagnóstico é comumente realizado por um bom exame clínico, radiográfico, bacterioscopia e cultivo microbiológico. Neste relato é apresentado o caso de um ovino com aumento localizado de mandíbula. O exame radiográfico demonstrou osteomielite. Amostras da lesão foram coletadas para realização de exame microbiológico e histopatológico. A histopatologia evidenciou lesão piogranulomatosa e na bacterioscopia foi demonstrado um agente Gram-positivo ramificado, filamentoso e catalase negativo. Os achados clínicos associados aos resultados dos exames complementares confirmaram a ocorrência incomum de infecção mandibular por A. bovis em um ovino.