Os mamíferos desempenham diferentes serviços em ecossistemas neotropicais terrestres. Impactos antrópicos como a redução e alterações dos ecossistemas promovem a redução da população de espécies, aumentando o risco de extinção. Isso torna estudos de inventários e registros de ocorrência das espécies relevantes, pois muitas áreas são subamostradas, como a mata seca, fitofisionomia da Caatinga. Diante do exposto, o objetivo do presente estudo foi apresentar a ocorrência de mamíferos na floresta decidual do Parque Estadual da Mata Seca (PEMS), norte de Minas Gerais. Os registros ocorreram de fevereiro a novembro de 2021, através de armadilhas fotográficas, análise de vestígios, registros por terceiros e visualização direta. Foram registradas 21 espécies de nove ordens e 14 famílias, incluindo quatro consideradas vulneráreis quanto ao risco de extinção, segundo a lista vermelha da fauna ameaçada no Brasil, com destaque para o roedor mocó, Kerodon rupestris, espécie endêmica do Brasil, cuja população está ameaçada pela caça ilegal. A mastofauna registrada atesta a relevância do PEMS para conservação desses táxons na Caatinga, justifica o investimento público na sua criação e manutenção, bem como evidencia a necessidade urgente de coibir a caça ilegal. Ainda, sugere-se a realização de novos estudos para ampliar o estudo da riqueza da mastofauna local.