Mammals are important sources of nutrients to cave ecosystems, and in some circumstances, caves may be an essential resource for mammals. Few studies, however, have focused on the use of caves by terrestrial mammals. The Yucatán Peninsula encompasses an extensive carbonate karst region that includes the world's largest underwater cave system. Forest in the region overlies fractured limestone bedrock, so flooded caves known regionally as cenotes represent the only reliable source of free‐standing water for much of the Peninsula's wildlife. We used camera traps at 17 cenotes on the Yucatán Peninsula to determine patterns of use by mammals. Eighteen non‐volant mammal taxa were identified using cenotes, the most commonly occurring being lowland paca (Agouti paca), opossums (Didelphis spp.), white‐nosed coati (Nasua narica), gray fox (Urocyon cinereoargenteus), tayra (Eira barbara), and gray four‐eyed opossum (Philander opossum); collectively these taxa accounted for 76% of all mammal records. We also recorded several felids using cenotes, including jaguar (Panthera onca) and puma (Puma concolor). Activity patterns at cenotes usually matched normal activity schedules, but some species were nocturnal in the forest but diurnal at cenotes. Mammals mostly accessed cenotes to drink, but a range of activities were recorded including foraging, nesting, mating, resting, and bathing. The Yucatán region has experienced continued population growth and economic development over many decades which directly threatens cenotes. Because our work has revealed that cenotes are important to the Yucatán's mammals, we believe protection of cenotes should be a central issue for regional wildlife conservation. Abstract in Spanish is available with online material. Los mamíferos son importantes fuentes de nutrientes para los ecosistemas de cuevas y, en algunas circunstancias las cuevas pueden ser un recurso esencial para los mamíferos. Sin embargo, pocos estudios se han centrado en el uso de las cuevas por mamíferos terrestres. La Península de Yucatán abarca una extensa región cárstica carbonatada que incluye el sistema de cuevas submarinas más grande del mundo. La selva de la región se superpone al lecho de roca caliza fracturada, por lo que las cuevas inundadas, conocidas como cenotes, representan la única fuente de agua para gran parte de la fauna de la Península. Utilizamos cámaras trampa en 17 cenotes de la Península de Yucatán para determinar los patrones de uso por los mamíferos. Se identificaron 18 taxones de mamíferos no voladores que utilizaban los cenotes, siendo los más frecuentes: el tepezcuintle (Agouti paca), las zarigüeyas (Didelphis spp.), el coatí de nariz blanca (Nasua narica), el zorro gris (Urocyon cinereoargenteus), el tayra (Eira barbara) y la zarigüeya gris de cuatro ojos (Philander opossum); en conjunto, estos taxones representaron el 76% de todos los registros de mamíferos. También se registraron varios félidos en los cenotes, como el jaguar (Panthera onca) y el puma (Puma concolor). Los patrones de actividad en los cenotes suelen coincidir con los horarios normales de actividad, aunque algunas especies que son nocturnas en la selva presentaron hábitos diurnos en los cenotes. Los mamíferos accedieron a los cenotes principalmente para beber, pero se registraron diversas actividades, como la búsqueda de alimento, la anidación, el apareamiento, el descanso y el baño. La región de Yucatán ha experimentado un crecimiento demográfico y un desarrollo económico continuo durante muchas décadas que amenazan directamente a los cenotes. Dado que nuestro trabajo ha revelado que los cenotes son importantes para los mamíferos de Yucatán, creemos que la protección de los cenotes debería ser un tema central para la conservación de la fauna regional. Jungle on the Yucatán Peninsula overlies fractured limestone bedrock where flooded caves known regionally as cenotes represent the only reliable source of free‐standing water for much of the Peninsula’s wildlife. Using camera traps we showed that at least 20 mammals use cenotes to accessing drinking water, as well as for foraging, nesting, mating, resting and bathing. Because cenotes appear to be so important to the Yucatán’s mammals, we believe protection of cenotes ‐ threatened by population growth and economic development ‐ should be a central issue for regional wildlife conservation.