La "tonaca sierosa" è formata dal peritoneo viscerale che si dispone a coprire quasi completamente lo stomaco. Essa è pertanto costituita da mesotelio e da uno strato sottomesoteliale di connettivo lasso con fibre elastiche e fibre collagene. La sierosa non è presente in corrispondenza delle inserzioni del grande omento e del piccolo omento sulla grande curvatura e sulla piccola curvatura, a causa della separazione dei foglietti del peritoneo da parte di vasi sanguigni e nervi. Vi è inoltre un'area triangolare dietro il cardias non ricoperta dal peritoneo e a diretto contatto con il diaframma.