根据化石记录，长颈鹿最早由中新世初期的鹿科动物分化而来。最早的长颈鹿科化石是Climacoceras和Canthumeryx。后来演化出古麟（Paleotragus），一种中新世早期长有短角、短脖子的长颈鹿祖先。到中新世晚期古麟进化为萨摩（Samotherium）。在上新世，萨摩兽分化为两支，一支是霍加狓，另一支是最早的现代长颈鹿。霍加狓是长颈鹿科仅存的两种动物之一，其相貌基本上反映了中新世长颈鹿类动物的样子，非常稀有。这是古麟亚科至今仍有一个代表物种，霍加狓分布于非洲刚果东部的热带雨林中，保持着很多原始特征。
长颈鹿亚科是生存于稀树草原地带的长颈鹿，由于稀树草原的树木多为伞型，树叶集中在上层，长颈鹿进化出较长的颈和四肢，可以吃到树叶。长颈鹿亚科现存仅长颈鹿一种，广布于非洲的稀树草原地带，是现存身材最高的动物，也是人们最熟悉的非洲动物之一。
长颈鹿类动物进化上还有一支，称为西洼兽，是一种长有四支角的体态粗壮的动物。现已在第四纪灭绝事件中灭绝。在苏美尔（Summarian）文化遗址里曾发现了的一些动物的青铜像，酷似西洼兽。这说明西洼兽很可能在中东一直残存至数千年前。
