A porção Sudoeste do Estado de Mato Grosso do Sul tem revelado um potencial paleontológico da megafauna do Quaternário, destacando-se a Serra da Bodoquena e a Bacia Sedimentar do Pantanal. O objetivo deste trabalho foi realizar um levantamento sobre a ocorrência de fósseis da megafauna do Quaternário de Mato do Grosso do Sul e discutir como estas novas descobertas auxiliam na compreensão dos paleoambientes e paleoecologia locais. Apesar de pouco estudadas, a maioria das unidades litoestratigráficas localizadas no Sudoeste do estado têm apresentado registros fossilíferos, principalmente ao longo de canais fluviais e cavernas. Dentre os registros osteológicos fósseis recuperados destacam-se as seguintes Ordens: Xenarthra, Perissodactyla, Cetartiodactyla, Litopterna, Notoungulata, Proboscidea, Carnivora e Crocodilia. Essas ordens conviveram mutuamente em um ambiente submetido às variações paleoclimáticas, especialmente no Pleistoceno de modo a influenciar seu hábito alimentar, comportamental, dispersão e distribuição geográfica.Palavras-Chave: Megafauna do Quaternário, Fósseis, Estado de Mato Grosso do Sul