Penelitian ini bertujuan mengkaji daerah nonkoding (D-loop) deoxyribonucleic acid (DNA) mitokondria kuda sumba. Tiga sampel darah kuda Sandel Wood dari Kabupaten Sumba Timur digunakan untuk isolasi DNA. Produk isolasi DNA diamplifikasi pada daerah D-loop parsial mitokondria dengan metode PCR, primer ECLOOP forward 5’-CGCACATTACCCTGGTCTTG-3’ dan primer ECLOOP reverse 5’GAACCAGATGCCAGGTATG-3’, pada kondisi predenaturasi 94° C selama 5 menit, denaturasi 94° C selama 30 detik, annealing 56° C selama 30 detik, elongation 72° C selama 45 detik, dan post elongation 72° C selama 5 menit sebanyak 35 siklus. Reaksi polymerase chain reaction (PCR) menghasilkan produk sepanjang 492 bp kemudian dilakukan pengurutan. Produk pengurutan D-loop dibandingkan dengan spesies kuda lain dari Genbank dan dianalisis menggunakan MEGA versi 4.1. Hasil analisis diperoleh 66 situs nukleotida yang berbeda. Urutan nukleotida D-loop yang dianalisis menggunakan Kimura 2- parameter ditemukan nilai paling kecil 0% dan nilai paling besar 2,9%. Konstruksi pohon filogenetika menggunakan metode neighbour joining dengan nilai bootstrap 1000 kali menunjukkan hubungan kekerabatan yang sangat dekat di antara kuda Sandel Wood. Artinya kuda Sandel Wood 2, 3, dan 4 berasal dari satu keturunan.