En este estudio, proponemos el análisis de la diversidad genética del perezoso común de tres dedos, Bradypus variegatus, con el objetivo de comprender la estructura poblacional, identificar unidades intraespecíficas divergentes y contribuir al conocimiento de la biodiversidad en los bosques neotropicales. Analizamos un segmento de 387 pb de la región de control del ADN mitocondrial en 28 individuos distribuidos en diferentes localidades de los bosques atlántico y amazónico. Nuestros resultados demostraron que la diversidad genética de B. variegatus se distribuye en seis unidades de manejo (UM). Las UM observadas abarcan seis linajes filogenéticos y representan, respectivamente, las regiones norte y sur del bosque atlántico, tres regiones dentro del bosque amazónico y una región de transición entre estos dos biomas. Considerando que estas UM concuerdan con filogrupos y áreas de endemismo ya descritas para otras especies de vertebrados, podemos afirmar que el estudio de B. variegatus, una especie ampliamente distribuida y no amenazada, puede ayudar a identificar áreas para fines de biología de la conservación en los bosques lluviosos neotropicales.