A raça bovina localmente adaptada Pantaneira é considerada patrimônio genético dos estados de Mato Grosso (MT) e Mato Grosso do Sul (MS) e tem como características principais a rusticidade e adaptabilidade às condições ambientais extremas das planícies inundáveis, o Pantanal. Objetivou-se com este estudo realizar a caracterização genética da raça avaliando sua estrutura populacional e diversidade genética, bem como, a frequência de polimorfismos localizados em genes candidatos já validados e associados a caracteristicas de produção animal, por meio de marcadores do tipo microssatélites e de Polimosfismos de Base Única (SNPs). Foram avaliados 155 animais de cinco rebanhos localizados nos estados supracitados mediante a genotipagem de 20 marcadores microssatélites e 60 - SNPs, em sistema multiplex fluorescente e pela técnica de SNaPshot®, respectivamente. Os valores de diversidade foram estimados através de parâmetros de riqueza alélica, heterozigosidade observada, esperada e matrizes. O valor de FIS reflete uma endogamia geral alta (14,9%). A diferenciação genética foi baixa entre as populações de estudo, mas significativa, e os resultados confirmam que as populações de Promissão e Nhumirin compartilharam seus indivíduos para formação das populações de Rio Negro, Aquidauana e Jardim. A partir da análise da frequência dos alelos na população da raça Pantaneira, foram detectados que entre as populações ocorreu variações que refletem suas aptidões e seus históricos de formação: a população de Jardim apresentam maior frequência de alelos favoráveis para composição e produção de leite (DGAT1, PPARGC1A, CSN3, GH, CGGBP, CRI1, ABCA10 e MC4R g. 9457) enquanto que as populações de Rio Negro, Promissão e Aquidauana apresentaram maior frequência de alelos benéficos para crescimento muscular, marmoreio e maciez (FABP4, CAPN1 g.6545, GDF8 g.l821, LOX, POMC, SCAP e CGGBP). Na população da Nhumirin a frequência alélica foi semelhante para ambas as aptidões comprovando seu papel como Núcleo de Conservação da raça. Com os resultados obtidos, busca fornecer subsídios para estruturação de um programa de manejo junto com a associação de criadores, entidades de pesquisa e sociedade cultural.