La leishmaniasis visceral es una enfermedad parasitaria sistémica grave causada por Leishmania donovani y Leishmania infantum (Leishmania chagasi), transmitida por flebótomos infectados. Debido a su letalidad, se requieren métodos diagnósticos más sensibles y menos invasivos. En este estudio se describe el caso de una paciente de 45 años de Corrientes (Argentina) con fiebre persistente, pancitopenia, hepatoesplenomegalia y pérdida ponderal. El diagnóstico parasitológico de médula ósea reveló macrófagos con amastigotes compatibles con Leishmania. Para confirmar la infección y determinar la especie parasitaria se aplicó la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Se evaluaron diferentes métodos de extracción de ADN a partir de médula ósea y sangre periférica. Los resultados moleculares mostraron concordancia con los hallazgos microscópicos. Se destaca la utilidad del método incluso en muestras de sangre periférica, reduciendo la necesidad de procedimientos invasivos y la relevancia de integrar herramientas moleculares en el diagnóstico y vigilancia epidemiológica.