Wspomniane dwa gatunki, jak i sam mrówiaczek czarnobrzuchy należą do grupy gatunków obejmujących także mrówiaczki: łupkowego (M. schisticolor), śniadego (M. sunensis), ubogiego (M. minor), ciemnego (M. iheringi), skromnego (M. behni), boliwijskiego (M. grisea), białosternego (M. urosticta), siwego (M. menetriesii) i mrówkołowika amazońskiego (Myrmochanes longipennis) – „grey antwren assemblage” (tu: dosł. zbiór szarych mrówiaczkówSłowo antwren można odnieść także do każdego innego przedstawiciela chronkowatych).
Epitet gatunkowy fluminensis pochodzi od łacińskiego słowa flumen – rzeka.
Międzynarodowy Komitet Ornitologiczny (IOC) i autorzy Kompletnej listy ptaków świata uznają mrówiaczka czarnobrzuchego za odrębny gatunek. Autorzy Handbook of the Birds of the World Alive (a tym samym IUCN) obecnie klasyfikują go jako odmianę (nie podgatunek) mrówiaczka szarobocznego (M. luctuosa), przez innych systematyków uznawanego z kolei za podgatunek mrówiaczka białobocznego (M. axillaris).