Resumo Para uma melhor compreensão da epidemiologia e diversidade genética das infecções por hemoprotozoários em mamíferos selvagens, este estudo teve como objetivo a detecção post mortem de DNA de espécies da ordem Piroplasmida (Babesia sp., Cytauxzoon sp. e Theileria sp.) e subordem Adelorina (Hepatozoon sp.), utilizando-se a reação em cadeia pela polimerase, baseada no gene 18S rRNA, seguido de sequenciamento genético de amostras de sangue e baço, coletadas de 164 carcaças de mamíferos selvagens de vida livre e cativos do estado de Mato Grosso. Entre eles, um Leopardus pardalis, três Panthera onca, dois Puma concolor foram positivos para Cytauxzoon sp., e seis Tapirus terrestris testaram positivos para Piroplasmida, enquanto um L. pardalis foi positivo para Hepatozoon sp. Além disso, foi descrito em antas, um piroplasmídeo não caracterizado geneticamente, relacionado à Theileria sp., previamente detectado em gatos do Brasil. Apesar da controvérsia quanto à ameaça epidemiológica desses protozoários, a detecção desses agentes em mamíferos silvestres e cativos, mesmo quando assintomáticos, demonstra a importância do monitoramento, principalmente em hotspots, como no estado de Mato Grosso, para verificar a circulação e a diversidade genética, a fim de antecipar o possível surgimento de doenças e, até mesmo, suas consequências para outros animais, bem como os humanos.