内蒙古牛肉稳定同位素、矿物质元素缺乏系统的检测和评价。从内蒙古自东向西8个旗县采集放牧和舍饲牛背最长肌样品共97份,测定碳、氮稳定同位素和14种矿物质元素,对饲养方式和产地进行描述性统计、聚类分析和线性判别分析（Linear Discriminant Analysis,LDA）,并选择变量和数据处理方法建立和优化牛肉放牧与舍饲判别模型。结果表明牛肉中稳定同位素、矿物质元素均存在饲养方式和产地差异。放牧牛肉δ13C值为（-20.89±3.09）‰,δ15N值（7.45±1.71）‰。舍饲牛肉δ13C值为（-13.97±4.55）‰,δ15N值（4.79±1.20）‰。碳氮稳定同位素散点图和矿物质元素主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）图显示放牧与舍饲牛肉的聚类可以分离,地区聚类与饲养方式聚类一致,放牧旗县与舍饲旗县分别聚类。进一步分析矿物质元素可以更好的分离呼伦贝尔和锡林郭勒2个放牧地区及科尔沁左翼后旗、巴林右旗、正蓝旗和乌审旗4个舍饲旗县。稳定同位素结合矿物质元素鉴别放牧和舍饲牛肉初始和交叉验证正确率均为100%,放牧盟市牛肉初始和交叉验证正确率均为100%,舍饲旗县牛肉初始和交叉验证正确率分别为100%、98.6%,溯源效果优于单一的溯源技术。不同指标鉴别牛肉饲养方式效果优劣顺序依次为:稳定同位素结合矿物质元素>稳定同位素>矿物质元素,鉴别牛肉产地效果优劣顺序依次为:稳定同位素结合矿物质元素>矿物质元素>稳定同位素。饲养方式、产地稳定同位素和矿物质元素的配伍方差分析和配对t检验差异不显著,常规统计对稳定同位素和矿物质元素整体差异不敏感。放牧牛肉δ15N、Ni、Sr和Tl显著高于舍饲牛肉,舍饲牛肉δ13C、Se、Rb和Cs显著高于放牧牛肉。牛肉中Se自东部向西部有递增趋势,Mn自东部向西部有递减趋势。以δ13C、δ15N、Se、Rb和Sr指标建立放牧和舍饲牛肉软独立模式分类（Soft Independent Modeling of Class Analogies,SIMCA）模型,内部和外部验证判别正确率均为100%。总之,利用稳定同位素和矿物质元素可以区分内蒙古牛饲养方式和地理来源。