Physalaemus biligonigerus es una especie de anuro ampliamente distribuida en el sur de la región Neotropical, ocupando diversos biomas como Chaco, Pampas, Yungas, Espinal y Selva Atlántica. Esta rana presenta una notable variabilidad morfológica, especialmente en tamaño y patrones de coloración dorsal, que sugieren una compleja historia evolutiva. Con el objetivo de comprender su estructura genética e historia poblacional, se combinaron datos mitocondriales (genes COI y 16S) y datos genómicos (~4700 SNPs obtenidos mediante ddRADseq) de 240 ejemplares distribuidos a lo largo de todo su rango geográfico, realizando análisis clásicos de filogeografía. Ambos sets de datos revelaron alta diversidad genética y estructuración geográfica, aunque con discrepancias entre los tipos de marcadores. Los análisis mitocondriales identificaron seis linajes con elevada diversidad haplotípica y sin señales claras de expansión demográfica, lo que sugiere estabilidad poblacional. En cambio, los datos genómicos delimitaron tres grupos con distribución definida: (1) una población en Uruguay, sur de Brasil y noreste argentino, (2) otra en el centro de Argentina y gran parte de Paraguay, y (3) una tercera en el norte de Paraguay y Mato Grosso (Brasil). Se observó mezcla genética en zonas de contacto, indicando posible flujo génico pasado y/o presente. Los quiebres genéticos coinciden con grandes ríos como el Paraná y el Apa, que podrían haber actuado como barreras geográficas. Estos hallazgos subrayan el valor de enfoques multilocus para explorar procesos evolutivos en especies ampliamente distribuidas. Análisis coalescentes futuros permitirán profundizar en esta compleja historia biogeográfica.