熊猫的祖先是始熊猫，始熊猫是一种由拟熊类演变而成的以食肉为主的最早的熊猫，看起来犹如一只肥胖的狐狸，始熊猫早在800万年前的晚中新世就出现在中国云南禄丰等地的热带潮湿森林边缘。

由始熊猫演化的一个旁支叫葛氏郊熊猫，始熊猫的主支则在中国的中部和南部继续演化为大熊猫类，其中一种叫小型大熊猫。

这些演化出来的小型大熊猫又经历了约200万年，开始向亚热带潮湿森林延伸，并取代始熊猫广泛分布于云南、广西和四川。

始熊猫的旁支郊熊猫分布于欧洲，于中新世晚期绝灭，主支演化为大熊猫属，仅大熊猫一种孑遗于高山深谷密林竹丛中保存至今。