La Sierra Madre Occidental (SMO) es la cadena montañosa más grande de México (1,400 km), y no obstante una de las regiones menos estudiadas del país. Utilizando registros de ejemplares examinados en colecciones científicas, observaciones directas, fotografías y datos bibliográficos, construimos una base de datos con 4,659 registros únicos de mamíferos. Nuestros objetivos fueron generar una lista de especies, examinar patrones generales de distribución, relacionar estos patrones con ecorregiones y vegetación, y discutir la importancia de la SMO como centro de endemismo y alta diversidad. Se documentaron 171 especies (34.3 % de los mamíferos terrestres mexicanos). Cuarenta y siete son endémicos de México, incluyendo diez endémicos de la SMO. La mayor riqueza de especies se registró en la ecorregión Tropical (125). El mayor número de endemismos se registró en esta misma ecorregión (37), seguida de Madrense Sur (24) y Madrense Tropical (22). Nueve de las diez especies endémicas de la SMO se distribuyen en áreas templadas. Poco o ningún esfuerzo de colecta ha sido llevado a cabo en más de la mitad de la SMO. El recambio de especies refleja la diversidad y complejidad de biomas, más que los gradientes latitudinales que podrían esperarse. Solo 4.8 % de la SMO se encuentra dentro de un área protegida, pero éstas no incluyen biomas vulnerables como el bosque mesófilo. Es urgente la investigación biológica en la SMO, un área donde se desarrollan extensas actividades mineras, forestales, ganaderas, y más recientemente, turísticas y provisión servicios ambientales.