La biodiversidad es la variedad de vida en todos los niveles de organización, y se presenta en múltiples dimensiones. Actualmente, el mayor desafío que tenemos es generar estrategias integrativas de conservación para garantizar la preservación no sólo de la riqueza de especies sino también de sus funciones ecológicas e historia evolutiva. Una propuesta para medir estas diferentes dimensiones se ejemplifica usando como modelo a los ratones cricétidos de Oaxaca, una región de México con alta diversidad y considerada como prioritaria de conservación global. En este trabajo, combinamos y comparamos diferentes dimensiones de la biodiversidad para identificar áreas de alta diversidad multidimensional. Utilizando modelos de distribución geográfica potencial de 49 especies de ratones generamos comunidades potenciales en celdas de 100 km2. Calculamos las dimensiones taxonómica, funcional y filogenética de la diversidad y, además, el número de especies con algún tipo de rareza. Para las áreas que resultaron con altos valores de diversidad multidimensional, evaluamos su integridad ecológica y su protección por el sistema de áreas naturales protegidas bajo decreto (áreas protegidas gubernamentales) y por las propias comunidades (áreas de protección social). Encontramos una alta incongruencia espacial entre las distintas dimensiones de la biodiversidad, lo que indica que los procesos ecológicos y evolutivos en la región han sido complejos, dando como consecuencia patrones de diversidad espacialmente heterogéneos. El sistema de áreas naturales protegidas gubernamental no protegen los sitios con altos valores multidimensionales de la biodiversidad; sin embargo, junto con las iniciativas propuestas por las comunidades indígenas cubren un 21% de la región. La mitad de las áreas que proponemos en este trabajo como prioritarias para la conservación presentan alta integridad ecológica, el resto presenta presiones antropogénicas que requieren de programas de restauración, a fin de coadyuvar en la disolución de riesgos zoonóticos. Una visión multidimensional de la biodiversidad puede ayudar a guiar nuevas acciones de conservación y restauración integral en cualquier región y con diferentes grupos biológicos.