Las poblaciones de ovejas adaptadas localmente, que se caracterizan típicamente por su baja productividad, son valoradas actualmente no solo por su contribución a la seguridad alimentaria en áreas rurales, sino también como reservorios vivos de rasgos valiosos que pueden utilizarse potencialmente para mejorar las razas convencionales. Cuando estas poblaciones de ovejas disminuyen, su supervivencia se ve amenazada principalmente por la endogamia, que tiene efectos negativos en las tasas de reproducción y productividad de las ovejas. Utilizamos marcadores moleculares para caracterizar una gran proporción (>50%) de animales vivos de las ovejas Bardoka y Karakachan, en peligro crítico de extinción, de Serbia, con el fin de obtener conocimiento sobre su estado genético actual y proporcionar una base para su conservación informada genéticamente. Nuestros datos revelan que estas razas fenotípicamente distintas también difieren a nivel genético y demuestran niveles bastante altos de diversidad genética en ambas razas y su estructura genética. Sin embargo, la disminución del tamaño de la población ha tenido un efecto negativo más profundo en las ovejas y carneros de la raza Karakachan que en los de la Bardoka. Nuestros datos genéticos pueden utilizarse para mejorar las prácticas de manejo y la implementación de una conservación informada genéticamente en las razas estudiadas, lo que, junto con los esfuerzos actuales del estado para aumentar las poblaciones de ovejas Bardoka y Karakachan, incrementa las perspectivas para su supervivencia a largo plazo.