El meloncillo (Herpestes ichneumon) es un mesocarnívoro de origen africano cuya distribución en Europa se reduce a la mitad suroeste de la península ibérica (PI). Su presencia en la PI ha sido atribuida a diferentes introducciones históricas durante la dominación árabe, aunque más recientemente se ha datado en la época romana. Por el contrario, en la primera década de este siglo un estudio filogenético mostraba la posibilidad de una llegada natural durante el pleistoceno medio-tardío a través del estrecho de Gibraltar. Sin embargo no existe registro fósil de la especie en la PI que confirme esta hipótesis. En este trabajo utilizamos una aproximación biogeográfica mediante el uso de modelos de distribución de especies basados en la Función de Favorabilidad para identificar: i) su potencial distribución en la PI a finales del Pleistoceno tardío (PT) y ii) el grado de solapamiento de esta con yacimientos pleistocénicos con registro fósil de mamíferos carnívoros. El clima fue un factor limitante en la distribución de la especie, así que utilizamos el mejor modelo climático para transferirlo a las condiciones climáticas de finales del PT. Los resultados muestran una distribución potencial muy reducida, limitándose principalmente a zonas de costa en el sur (inmediaciones del estrecho de Gibraltar) y oeste peninsular (centro de Portugal). De 164 yacimientos identificados, el 9 % solapan con la distribución potencial. Nuestro estudio identifica las zonas en donde, de haber existido la especie desde el PT, debería aparecer registro fósil que confirmara esta hipótesis que actualmente sigue en discusión.