Análises citogenéticas em Astyanax sp. D evidenciaram 2n=50 cromossomos e um cariótipo com 2M+26SM+6ST+16A. O bandamento C destacou as regiões teloméricas de diversos cromossomos SM-ST-A. Dois pares de cromossomos acrocêntricos possuem heterocromatina intersticial, sendo este estado polimórfico decorrente de prováveis inversões paracêntricas. O resultados obtidos com a enzima de restrição AluI e a Cromomicina A3 foram semelhantes aos do bandamento C. São propostas relações de parentesco entre Astyanax sp. D e Astyanax scabripinnis, bem como considerações sobre a possível origem do exemplar triplóide (2n=3x=75). Ao comparar os resultados deste trabalho com outras espécies de Astyanax do Rio Iguaçu, estas espécies se tornam claramente distinguíveis, evidenciando a citogenética como uma importante ferramenta taxonômica.