Introduction. L'encéphalite carcinomateuse encore appelée miliaire métastatique cérébrale, est une forme rare de dissémination de cellules cancéreuses caractérisée par un tableau clinique d'encéphalopathie. Les lésions se répartissent au sein du cortex et à la jonction substance blanche/substance grise. Observation. Nous rapportons une observation d'encéphalite carcinomateuse secondaire à un cancer du poumon à petites cellules d'un patient présentant un lymphome non hodgkinien. Cette observation rare est confrontée aux données de 16 cas répertoriés d'encéphalite carcinomateuse. L'étude de ces différents cas permet de discuter les aspects clinique, radiologique, anatomopathologique, pronostique et physiopathologique de cette entité. Conclusion. La fréquence de l'encéphalite carcinomateuse métastatique est vraisemblablement sous-estimée en raison de ses signes cliniques aspécifiques. La réalisation d'une imagerie par résonance magnétique encéphalique devant un tableau d'encéphalopathie à bilan négatif est indispensable.