Desenredar los patrones filogenéticos y filogeográficos es fundamental para reconstruir las historias evolutivas y evaluar su estado de conservación actual. Por lo tanto, en este estudio, por primera vez, se reconstruyó la historia biogeográfica más exhaustiva de las poblaciones de gato montés europeo, tipificando 430 gatos monteses europeos, 213 gatos domésticos y 72 individuos supuestamente mestizos, recolectados a lo largo de todo el rango de distribución de la especie, en una porción altamente diagnóstica del gen mitocondrial ND5. Los análisis filogenéticos y filogeográficos identificaron dos linajes principales de ND5 (D y W) asociados aproximadamente con polimorfismos domésticos y salvajes. El linaje D incluyó todos los gatos domésticos, el 83.3% de los individuos supuestamente mestizos y también el 41.4% de los gatos monteses; estos últimos mostraron en su mayoría haplotipos pertenecientes al subclado Ia, que divergió hace aproximadamente 37,700 años, mucho antes de cualquier evidencia de domesticación de gatos. El linaje W incluyó todos los gatos monteses restantes y los individuos supuestamente mestizos, agrupados espacialmente en cuatro grupos geográficos principales, que comenzaron a divergir hace aproximadamente 64,200 años, correspondiendo a (i) la población escocesa aislada, (ii) la población ibérica, (iii) un grupo del sureste europeo y (iv) un grupo de Europa central. Nuestros resultados sugieren que el último aislamiento glacial del Pleistoceno y la posterior re-expansión desde los glaciares mediterráneos y extra-mediterráneos fueron impulsores fundamentales en la formación de los patrones filogenéticos y filogeográficos actuales del gato montés europeo, que fueron modelados además por el flujo genético natural histórico entre linajes salvajes y la hibridación antropogénica doméstica más reciente, como lo confirma el hallazgo de haplotipos compartidos. Las historias evolutivas reconstruidas y los contenidos de ascendencia salvaje detectados en este estudio podrían utilizarse para identificar Unidades de Conservación adecuadas dentro de las poblaciones de gato montés europeo y ayudar a diseñar acciones de manejo a largo plazo apropiadas.