Austrolebias varzeae sp. n. é descrita da várzea do rio da Várzea, bacia do rio Uruguai superior, sul do Brasil. Ela parece estar estreitamente aparentada a A. carvalhoi, com a qual compartilha um padrão de colorido similar e uma morfologia apomórfica do autopalatino. A nova espécie difere de A. carvalhoi por possuir mais raios na nadadeira anal de machos e mais raios na nadadeira caudal. Austrolebias varzeae se distingue de todas as espécies do gênero por um padrão de colorido exclusivo, no qual há três barras distintivamente mais estreitas e mais escuras na porção anterior do flanco do macho. As supostas estreitas relações de parentesco entre A. varzeae e A. carvalhoi sugerem uma história biogeográfica intimamente relacionada entre as bacias do rio Uruguai e do rio Iguaçu superiores, corroborada por um padrão biogeográfico do gênero anablepídeo Jenynsia.
