A dieta livre de caseína e glúten (SGSC) tem sido fonte de pesquisas como terapia alternativa para melhoria dos sintomas comportamentais e gastrointestinais no Transtorno do Espectro Autista (TEA), no entanto, os resultados têm apontado divergências. Assim, o presente estudo tem como objetivo investigar se a restrição de caseína e glúten melhora os sintomas comportamentais e gastrointestinais do TEA. Realizou-se um estudo de caso que consistiu em uma intervenção SGSC durante dois meses, com um mês de seguimento. Participou uma criança de cinco anos de idade, sexo masculino, com diagnóstico médico para TEA. Os instrumentos utilizados foram: 1) triagem: questionário sociodemográfico, avaliação do estado nutricional, formulário de registro alimentar - Recordatório alimentar de 24 horas, 2) questionário de sintomas gastrointestinais ROMA III versão QPGS-RIII (Adaptado do Questionnaire on Pediatric Gastrointestinal Symptoms), 3) avaliação dos sintomas comportamentais através da Childhood Autism Rating Scale – CARS-BR, além disso, técnicas da Análise do Comportamento como a psicoeducação parental e a economia de fichas foram utilizadas para facilitar a cooperação da criança na realização da dieta e se esta produziria mudanças nos padrões sintomatológicos gastroinstestinais e comportamentais, tendo em vista o eixo intestino-cérebro. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal do Piauí (CAAE: 20305519.6.0000.5214). Os resultados evidenciam uma redução da manifestação e frequência dos seguintes sintomas gastrointestinais: diarreia, dores abdominais, distensão abdominal, flatulências e seletividade alimentar. Constipação, fezes anormais e escape houve redução a curto prazo, se estabilizou, e volta a aparecer no follow up. Oito domínios da CARS-BR evidenciaram evolução: resposta emocional, expressão corporal, uso do objeto, uso do olhar, uso da audição, uso do paladar, olfato e tato, medo ou nervosismo e atividade; seis mantiveram-se estáveis: relação interpessoal, imitação, comunicação verbal, comunicação não verbal, grau e consistência das respostas da inteligência e impressão geral; um apresentou declínio: adaptação à mudança. Demonstrou-se que a Psicologia pode contribuir no manejo da dieta, mas outras pesquisas necessitam ser realizadas para testar a efetividade de um protocolo de intervenção dietética com restrição de glúten e caseína para crianças com TEA em conjunto com intervenções psicológicas.