Considerada até pouco tempo como uma subespécie de Leopardus tigrinus, Leopardus guttulus foi recentemente reconhecida como espécie válida com base em estudos genéticos e morfológicos (Trigo et al. 2013a, Nascimento & Feijó 2017). Com relação à sua espécie-irmã, o gato-macambira, tende a apresentar um porte um pouco mais robusto, cauda mais curta e grossa e coloração de pelagem variável, com tonalidades entre o amarelo-claro e o castanho-amarelado, em tons que tendem a ser mais escuros que na espécie do norte do país. As rosetas tem a tendência de serem maiores e as orelhas menores e mais arredondadas (Trigo et al. 2013a, Nascimento & Feijó 2017). A pelagem da barriga é pálida coberta com manchas escuras e as orelhas são pretas na porção posterior, com uma mancha central branca. O melanismo (toda pelagem preta) é relativamente comum na espécie. Os pelos são todos voltados para trás, inclusive os da cabeça e nuca (Oliveira & Cassaro 2005). Apesar das diferenças morfológicas gerais descritas entre o gato-do-mato-do-sul e o gato-macambira, há uma considerável variação dentro de cada espécie que muitas vezes dificulta uma identificação precisa.