Den 32-åriga kvinnan drabbades av hudrodnad och andningssvårigheter efter injektionen. Inom 30 minuter fick hon krampanfall.
Kvinnan, som får vård i delstaten Nuevo León i norra Mexiko, har enligt diagnosen hjärn- och ryggmärgsinflammation.
Enligt Mexikos hälsodepartement har det vid kliniska studier av vaccinet inte framkommit att det kan orsaka hjärn- och ryggmärgsinflammation.
Fallet studeras nu noga.
Vaccinationsprogrammet bland sjuk- och hälsovårdspersonal i Mexiko inleddes den 24 december.
Kvinnan är en av de 53 000 personer i landet som är först ut att vaccineras.
Regeringen har säkrat ett kontrakt med Pfizer på totalt 34,4 miljoner doser. Dessutom finns ett kontrakt med Astra Zeneca på 77,4 miljoner doser och ett med kinesiska Cansino på 35 miljoner doser.