El síntoma que más frecuentemente se presenta en el paciente oncológico es el dolor crónico. Experimentar el dolor crónico puede ser una experiencia estresante que repercuta en la progresión del cáncer y su calidad de vida. Es por ello, que este tipo de pacientes requiere intervenciones que les ayude a regular las respuestas fisiológicas y emocionales relacionadas al dolor. Objetivo: Evaluar la eficacia de un programa de intervención psicológica multimodal en el manejo del dolor crónico oncológico, y sus concomitantes psicosociales de ansiedad, depresión y apoyo social. Muestra: Paciente femenina de 49 años con diagnóstico de cáncer de mama, que recibe atención en el Hospital General Tipo “B” ISSSTE. Diseño: Estudio de caso, con un diseño de investigación cuasi-experimental con pre prueba y post prueba. Procedimiento: Se registró una línea base del perfil psicofisiológico, la paciente recibió 7 sesiones de entrenamiento en respiración diafragmática y relajación autógena, al final de la intervención se registró una segunda línea base del perfil psicofisiológico. Resultados: Disminución de la percepción del dolor; una regulación autonómica en el entrenamiento de las técnicas de respiración diafragmática y relajación autógena; y una mejor capacidad de la respuesta natural de relajación. No se observaron cambios en las variables de depresión, ansiedad y apoyo social. Conclusiones: El programa de intervención favorece la disminución de la actividad autonómica (rama simpática), así como una disminución en la percepción del dolor.