La persistance de la veine cave supérieure gauche est une anomalie du retour veineux systémique rencontrée chez 0,5 % de la population générale. Nous rapportons le cas d’un patient pour lequel le diagnostic est posé de façon fortuite à l’occasion d’une dyspnée sur cœur pulmonaire chronique. Le diagnostic évoqué grâce à l’échocardiographie transthoracique devant une dilatation du sinus coronaire est confirmé par une simple injection de microbulles dans une veine du bras gauche. L’échocardiographie transœsophagienne et une résonance magnétique nucléaire cardiaque confirment l’existence de 2 veines caves supérieures avec abouchement de la veine cave supérieure gauche dans le sinus coronaire. Cette anomalie congénitale est sans conséquence hémodynamique si elle est isolée. Sa reconnaissance est importante en cas de manœuvres de cathétérisme veineux central par voie supérieure gauche.