Den 45-årige mannen från Swanseadalen red en Kawasaki ZX 1000 när han kraschade in i djuret på A4069 mellan Llangadog och Brynamman.
Han fördes till Cardiffs universitetssjukhus i Wales efter kraschen, vilket hände strax före 18:00 BST på söndag.
Dyfed-Powys-polisen utreder.
En motorcyklist är i ett kritiskt tillstånd på sjukhuset efter att ha slagit ett får i Carmarthenshire.