Myndigheterna tror att 19 Gourma-elefanter har dödats för sina betar den senaste månaden. Det uppskattas att det bara finns 350-500 av gruppen kvar.
Tjuvjakt har tidigare kopplats samman med rebellgrupper i regionen, som har kopplingar till smuggling av ringar.
Gourmaelefanter flyttar omkring 600 kilometer om året för att livnära sig.
På grund av den glesa växtligheten i norra Mali har de ett långdistansmönster som löper in i Burkina Faso och Niger.
På tisdagen bad överste Soumana Timbo från regeringens naturskyddsavdelning parlamentsledamöter att ge militärt stöd för att skydda arten.
Timbo berättade för BBC att det lilla antal rangers som tilldelats regionen redan riskerade sina liv.
"I Gourmazonen råder total otrygghet. Vi har ca 10 rangers täcker ca 1,25 miljoner hektar, så det är ganska otillräckligt, säger Timbo.
"Om vi skickar ut två rangers på en motorcykel riskerar de sina liv. Så vi behöver verkligen gemensamma patruller - militära och rangers - och vi måste fokusera alla våra ansträngningar på att stoppa denna massaker."
Norra Mali har varit en konfliktpunkt sedan Malis oberoende från franskt styre 1960, med Tuareg-rebellerna som kämpar för självständighet eller mer självständighet.
Regionen har ytterligare destabiliserats av uppkomsten av jihadigrupper, däribland al-Qaida, i Islamiska Maghreb (AQIM), som har riktat sig till både regeringen och rebellerna.
I sitt eget försök att bekämpa tjuvjakt har Sydafrika utsett en expertpanel för att undersöka genomförbarheten av en laglig noshörningshornshandel.
Tjuvjakten har ökat till rekordnivåer i Sydafrika. Landet anses vara hem för omkring 20 000 noshörningar, omkring 80 % av världens befolkning.
År 2014 dödades 1 215 noshörningar i Sydafrika, säger tjänstemännen, en ökning med 21 procent jämfört med året innan.
Panelen med 21 medlemmar kommer att undersöka om en laglig handel med noshörningshorn kan minska antalet djur som tjuvskyttar riktar sig till.
"Det är viktigt att betona att Sydafrika inte har tagit ställning i frågan och inte kommer att göra det förrän kommittén har avslutat sitt arbete och lagt fram sina resultat", säger miljöministeriet i ett uttalande.
En sällsynt population elefanter i norra Mali blir måltavla för tjuvskyttar, vilket hotar dess överlevnad, har en vilttjänsteman sagt.