De tok kom begge til Kabul onsdag, ifølge nyhetsbyrået AFP.
Mattis er den første fra Trumps regjering som besøker Afghanistan siden amerikanerne varslet at de ville holde sine styrker i det krigsherjede landet på ubestemt tid.
Det uanmeldte toppbesøket kommer samtidig som afghanske sikkerhetsstyrker sliter med å slå tilbake angrep fra Taliban, som har vært på offensiven siden tilbaketrekningen av NATO-ledede styrker i slutten av 2014.
Taliban har lovet å gjøre Afghanistan til en kirkegård for utenlandske styrker, og har utført brutale angrep for å opprettholde kontroll over store områder av landet.
Amerikanske generaler har i flere måneder betegnet situasjonen i Afghanistan som helt fastlåst, til tross for mange års støtte til afghanske samarbeidspartnere, fortsatt hjelp fra NATO ogamerikanske utgifter til kamper og gjenoppbygging på over 1.000 milliarder dollar.
Krigen har pågått i 16 år neste måned, og er USAs hittil lengste konflikt.
NTB-AFP
(©NTB)