据估计，全世界现存1590～2000种，分属28～34科。有人根据咬肌的结构把啮齿类分为始啮、松鼠、豪猪和鼠4个亚目。中国有14科62属160种左右，人工饲养的有豚鼠科、海狸鼠科、毛丝鼠科的少数种类。对于种类繁多的齧齿类成员之间的亲缘关系争议比较大，主要是根据颅骨上咬肌的结构和附着情况、牙齿、下颌骨等进行分类。
也有分成松鼠型目Sciuromorpha、鼠型亚目Myomorpha和豪猪型亚目Hystricomorpha三个亚目，其中松鼠型亚目是最原始的齧齿类，分化比较早，其成员间差异较大，有时被分成几个不同的亚目，比较常见的是将最原始的成员分出始齧亚目Protogomorpha。鼠型亚目起源于松鼠型亚目，下颌骨和松鼠型亚目接近，有时可并入松鼠型亚目或再分出不同的亚目。豪猪型亚目较早和其它齧齿类分化出来，成员之间体型和习性差异很大，但下颌骨均为豪猪型，也有人将其分成2~3个不同的亚目。最早的啮齿目成员见于古新世晚期，与松鼠略有些类似，後来啮齿目迅速繁盛，成为最成功的哺乳动物，其繁盛可能是多瘤齿兽等与其相似的较原始类型灭绝的原因。啮齿目多为小型的植食性动物，是各地食物链的重要构成，但不少种类食性较杂，也有少数主要食昆虫等小型动物或者食鱼，有些种类则体型较大。 始啮亚目（Protrogomorpha）咬肌起端限于颧弓。门齿釉质层多隐系型（Pauciserial）。为啮齿目的祖先类型。古新世—现代，以早第三纪最多。
副鼠科（Paramyidae）过去认为是啮齿目的祖先基干，其他各科都由它进化或衍生而来。颊齿丘型齿，齿冠低。主要发现在北美始新世，欧洲、中国也有分布。
先松鼠科（Sciuravidae）始新世时。个体小，颊齿向丘—脊型齿发展，后期的有4脊，被视为鼠形亚目的祖先，但与松鼠类无关。
钟健鼠科（Cocomyidae）为在亚洲早始新世地层（约50Ma）中发现的一类原始鼠类。其咬肌—颧弓结构与始啮亚目有所区别，且牙齿等构造更为原始，而与古新世宽臼齿兽科的晓鼠（Heomys）在牙齿及头骨上有相同处，被认为甚至比副鼠类还为原始的啮齿类祖先类型。
山河狸科（Aplodontidae）的山河狸（Aplodontia rofa）现在仍生存在北美，是现生始啮亚目的唯一代表。他与头上生角的米拉鼠科（Mylagaulidae）构成山河狸超科，主要发现在北美晚第三纪，中国也有。 松鼠亚目（Sciuromorpha）咬肌前端伸达吻部，门齿釉质层多单系型（Uniserial），渐新世—现代。
一 松鼠科
松鼠科（Sciuridae）的上颊齿为三尖型，可能由副鼠类直接进化而来，化石相对较少。最早的松鼠类化石出现在北美中渐新世（约30百万年）。中国也有松鼠化石记录，在山东临月句 山旺硅藻土中发现有保存完好的中央新世（约15Ma）时的飞松鼠（Meinia）化石。现生的喜马拉雅旱獭（Marmota bobak）在中国北方中更新世（0.5Ma）地层中多有发现。
二河狸科（Castoridae）
不少学者将河狸科（Castoridae）单列为一亚目，可能也由副鼠类进化而来。现生及化石种均限于北半球。在水边掘巢筑堰的大型啮齿类，耐寒。现生及化石种均限于北半球。渐新世中期出现，新第三纪化石极多，为重要的判断时代化石。渐新世中期出现，新第三纪化石极多，为重要的判断时代化石。北美早渐新世已有河狸化石发现。新第三纪时（22～18百万年），中国河狸化石种类很多，有单沟河狸（Monosaulax）、杨氏河狸（Youngofiber）、笨河狸（Amblycastor）、中国河狸（Sinocastor）等。现生的河狸属（Castor）在北京周口店北京猿人遗址（约0.5Ma）已有发现。欧洲第四纪的巨河狸 （Trogontherium）在中国周口店等处也有发现。 鼠形亚目（Myomorpha）是在啮齿类的进化过程中，最成功和最进步的一类。咬肌最发达、分化。无前臼齿，臼齿少者仅两个。门齿釉质层多单系型（Uniserjal）。最早鼠形类化石发现于始新世。
一仓鼠科
仓鼠科（Cricetidae）是啮齿目中最大的一个科。齿尖交错排列，低冠到高冠，无根。自始新世出现后，迅速发展，成为新生代中晚期最重要的化石。亚科分类增议较大。
⒈ 古仓鼠亚科（Cricetodontiae） 晚始新世—上新世的古仓鼠，下颌及牙齿原始。分布在全北区，化石众多，近年又被划成7个亚科。
⒉ 仓鼠亚科（Cricetinae） 下颌结构进步，臼齿低冠。中国山西垣曲发现的真古仓鼠（Encricetodon schaubi）是仓鼠类的最早纪录。渐新世及中新世时，古仓鼠类（Cricetodont）极为众多，遍布除澳洲以外的各大陆。仅欧洲新第三纪的古仓鼠类就有7族20余属。古仓鼠类大致经历了两次大的演替。小中新世前的古老的古仓鼠类，如真古仓鼠（Eucricetodon）、副古仓昂（Paracricetodon），可能起源于亚洲，迁徙到欧美，然后绝灭。之后，经历过地史上一短暂的空白时代，又出现了大量的新型古仓鼠类，如古仓鼠（Cricetodon）、大尖古仓鼠（Megacricetodon）、稀有古仓鼠（Spanocricetodon）等。他们也可能起源于亚洲，再衍生出现生种类，如仓鼠（Cricetulus）、普通仓鼠（Crieotinus）等。中国新生代晚期的仓鼠化石发现种类不少。现生的仓鼠属，在中国最早出现在北京的早更新世地层中。
⒊ 鼢鼠亚科（Myospalacinae） 鼢鼠类在地史、地理上的分布都很局限，仅发现在晚新生代的北亚和中亚地区。鼢鼠是由发现在中国北部中新世的更新仓鼠（Plesiodipus）、更新跳鼠（Plesiodipus）、二狼蓬原鼢鼠（Prosiphneus lupinas）直接进化而来。中国新生代后期的鼢鼠化石发现极多。经德日进、杨钟健等研究后，谱系十分清楚。鼢鼠亚科仅有2属，原鼢鼠属（Prosiphneus）和鼢鼠属（Myospalax）。前者是臼齿有牙根的原始种类；后者无齿根，直接由前者进化而成，最早出现于早更新世（约18百万年）。依头骨枕部的形式又分三类：凹枕型、凸枕型、和平枕型。3个头型曾被认为是平行进化的好例证。丁氏鼢鼠（Youngia tingi）绝灭于中更新世北京猿人出现之前，是比较原始的一类。中华鼢鼠（Myospalax fontanieri）是凸枕的唯一代总，自早更新世出现后，一直延续至今。平枕的东北鼢鼠（Myospalax psilurus）化石出现较晚，分布也较局限。
⒋ 田鼠亚科（Microtinae） 包括鼠及旅鼠等，是世界晚新生界地层中最为重要的分带化石。起源于晚新生界后期的古仓鼠类，对划分欧亚第四纪地层起了决定的作用。鼠平类可能由最晚中新世（80Ma）的仓鼠类进化而来。在上新世及第四纪时，他们在一定程度上替代了仓鼠，占据了重要位置。其中，原拟鼠（Promimomys）→拟鼠（Mimomys）→水鼠平（Arvicola）形成一个清楚的进化系统。
⒌ 沙鼠亚科（Gerbillinae） 地史上出现较晚，中国华北三趾马动物群中的假沙鼠（Pseudomeriones）可能是这类化石的最早纪录（约8百万年）。地史上的沙鼠类可分为两个类群：小沙鼠（（Gerbillus）型和沙鼠—大沙鼠（Meriones Rhombomys）型。中国的化石纪录多属于后者。在北京周口店第三地点中更新世（约0.4Ma）发现的子午沙鼠（Meriones meridianus）在头骨和牙齿形态上已与现生种类无甚差别。
二鼠科
最早的鼠科（Muridae）化石──前鼠（Antimus）发现于南亚晚中新世时期，可能起源于古仓鼠类。现生鼠科分布有两个中心—非洲和南亚（包括南洋群岛），但较多学者倾向于南亚起源。鼠类臼齿有3排齿尖，一般有尖8～9个。世界上南大陆的化石和现生鼠类极为繁多，但他们被此的系统关系尚有待深入研究。中国最早的鼠科化石出现在8百万年前的最晚中新世，有德氏鼠（Chardinomys），原裔鼠（Progonomys）、付姬鼠（Parapodemas）等。稍晚，有东方鼠（Orientalomys）。有可能从德氏鼠到东方鼠甚至包括一些鼠属（Rattus）型的后期鼠类有着东亚地区色彩的进化系统。中更新世时，在北京猿人地点发现鼠类化石很多。小家鼠（Mus）、 大家鼠（Rattus）和巢鼠（Micromys）的现生种属都己出现。
三蹶鼠科
尽管蹶鼠科（Zapodidae）现生的蹶鼠（Sicista）类数量不多，但蹶鼠科化石却早在40百万年前的晚新世已出现了。他可能由始啮亚目中的一类，如壮鼠科（（Ischyromyidae）进化来的。晚渐新世的更新蹶鼠属（Plesiominthes）已遍布北半球。中国四川一带的现生种类，四川始蹶鼠（Eozapus setchuanus），不仅见于内蒙古上新世的地层中，也发现在西班牙稍晚期的地层里。
四跳鼠科
跳鼠科（Dipodidae）的化石至中中新世晚期才有发现，估计进化中心应在亚洲。中国内蒙古通尔层中的原跳鼠（Protalactage）是该科化石的最早纪录。稍后，在华北最晚中新世的地层中发现副跳鼠（Paraeactage）、异蹶鼠（Heterosminthus）等化石。在西藏喜马拉雅山的吉隆盆地中，发现了喜马拉雅跳鼠（Himaeayactaga）。第四纪时，可能由于动物群生态环境的不同所致，跳鼠化石发现不多。有的学者将蹶鼠科和跳鼠科合并成一超科，称为跳鼠超科（Dipodoidea），因为他们多为善跳的干旱荒漠动物。
五竹鼠科
竹鼠科（Rhizomyidae）最早的化石是发现在旧大陆晚新世的拟速掘鼠（Tachvoryctoides），但很难说他与现生的类群有直接的祖裔关系。最晚中新世开始出现较进步的类型，加中国山西的副竹鼠（Pararhizomys），低冠竹鼠（Brachyorhizomys）等。在更新世中期，四川万县发现完好的竹鼠（Rhizomys）头骨，有可能是华南现生竹鼠的祖先。
六睡鼠科
最早的睡鼠科（Gliridae）化石发现在欧洲中始新世地层中，他可能起源于欧洲的兽鼠科（Theridomyidae）。近年来，中国在新第三纪沉积里也发现了数种睡鼠类化石。这可能给东亚残存的几种现生睡鼠的地理分布带来有利的解释。中国境内现生仅有2种，林睡鼠（Dryomys nitedula）和四川毛尾睡鼠（Chaetocauda sichuanensis）。
七囊鼠科
囊鼠科（Geomyidae）的化石以北美众多。是北美第三纪中晚期地层的重要划分依据。
八更格卢鼠科
更格卢鼠科（Heteromyidae）也称囊鼠科。化石也是北美第三纪中晚期地层的重要划分依据。 豪猪亚目（Hystricomorpha）包括南美豪猪类（Caviomorpha）和非洲豪猪（Phiomorpha）两个大类（或亚目）及旧大陆豪猪（Hystricidae）一个地位不定的小科。头骨及下颌均为豪猪型，咬肌穿过大眶下孔，门齿和釉质层全为复系型（Multiseria），颊齿4个，脊形齿。南美、非洲两类豪猪都同时出现在早渐新世。由于它们的头骨、咬肌、牙齿都极相似，而地理分布却相隔在大西洋两岸，如何解释这两大类的关系是近年化石啮齿类研究中引起热烈争论的问题。有人认为与大陆漂移有关。当中始新世时南大西洋较窄。有可能乘“天然筏”彼此迁徙。有人认为两类豪猪都起源于北美的副鼠类（Reithroparamys），分别经亚洲迁入非洲和经中美进入南美的。最近还有人认为它们都起源于南亚的面包鼠类而传至非洲、南美的。
