鯨類は、古鯨類（ムカシクジラ類）、ハクジラ類、ヒゲクジラ類の3つの分類群に大別されるが、古鯨類に属する種は全て絶滅しており、現生はヒゲクジラ小目とハクジラ小目の2小目である。ハクジラ類とヒゲクジラ類は一時単系統性が疑われたこともあるが、単系統ということで決着が着いた。「ハクジラ類・ヒゲクジラ類以外の全て」という形の古鯨類は単系統ではないため[23]、廃したり、いくつかの科を除外したりすることも多い。

ハクジラ類は古鯨類と同様に獲物を捕えるための歯を持っている。また、ハクジラ類は、自分の出した音の反射を利用して獲物や障害物を探る反響定位（エコーロケーション）のための器官、すなわち、上眼窩突起、顔の筋肉、鼻の反響定位器官を発達させていることを特徴とする。イルカ、シャチ、イッカクなどもハクジラ類に属する。一方、ヒゲクジラ類は、口内にプランクトンやオキアミなどをこし取るための櫛（くし）状の髭（ひげ）板を持つのが特徴で、歯は消失している[24]。鯨類の代表的な種
（1.3.6.7.はヒゲクジラ、2.4.5.8.はハクジラ）
1. ホッキョククジラ
2. シャチ
3. セミクジラ
4. マッコウクジラ
5. イッカク
6. シロナガスクジラ
7. ナガスクジラ
8. シロイルカ
分類

鯨類を無肉歯類とともに亜目として類鯨目Ceteに置き、ハクジラ類とヒゲクジラ類を小目として正鯨下目Autocetaにまとめることもあったが、のちに分子系統推定によって鯨類と偶蹄類の類縁関係が認められるようになり、無肉歯類との類縁性は否定されている[25]。

かつてはカワイルカを総括するカワイルカ上科 Platanistoidea を置くことがあったが、側系統であることが判明し、分割された。

†古鯨類 Archaeoceti （†=絶滅）

†パキケトゥス科 Pakicetidae

†アンブロケトゥス科 Ambulocetidae

†レミングトノケトゥス科 Remingtonocetidae

†プロトケトゥス科 Protocetidae

†バシロサウルス科 Basilosauridae


正鯨類 Autoceta

ハクジラ類 Odontoceti

†スクアロドン上科 （未分類上科） Squalodontoidea

†スクアロドン科 Squalodontidae

†ラブドステウス科 Rhabdosteidae (Eurhinodelphidae)


マッコウクジラ上科 Physeteroidea

マッコウクジラ科 Physeteridae

コマッコウ科 Kogiidae


アカボウクジラ上科 Ziphioidea

アカボウクジラ科 Ziphiidae


インドカワイルカ上科 Platanistoidea

インドカワイルカ科 Platanistidae


†?ヨウスコウカワイルカ上科 Lipotoidea

†?ヨウスコウカワイルカ科 Lipotidae（絶滅?）


アマゾンカワイルカ上科 Inoidea

アマゾンカワイルカ科 Iniidae

ラプラタカワイルカ科 Pontoporiidae


マイルカ上科 Delphinoidea

マイルカ科 Delphinidae

ネズミイルカ科 Phocoenidae

イッカク科 Monodontidae



ヒゲクジラ類 Mysticeti

セミクジラ科 Balaenidae

コセミクジラ科 Neobalaenidae

コククジラ科 Eschrichtiidae

ナガスクジラ科 Balaenopteridae



系統

現生鯨類の系統関係は次のとおり。現生ではカバ科（カバ下目、Ancodonta）が姉妹群であり、併せて単系統群の鯨凹歯類（ケタンコドンタ、Cetancodonta もしくは Whippomorpha）をなす。ナガスクジラ科の単系統性は疑わしく、コククジラ科と併せて単系統をなす。.mw-parser-output table.clade{border-spacing:0;margin:0;font-size:100%;line-height:100%;border-collapse:separate;width:auto}.mw-parser-output table.clade table.clade{width:100%}.mw-parser-output table.clade td.clade-label{width:0.7em;padding:0 0.15em;vertical-align:bottom;text-align:center;border-left:1px solid;border-bottom:1px solid;white-space:nowrap}.mw-parser-output table.clade td.clade-fixed-width{overflow:hidden;text-overflow:ellipsis}.mw-parser-output table.clade td.clade-fixed-width:hover{overflow:visible}.mw-parser-output table.clade td.clade-label.first{border-left:none;border-right:none}.mw-parser-output table.clade td.clade-label.reverse{border-left:none;border-right:1px solid}.mw-parser-output table.clade td.clade-slabel{padding:0 0.15em;vertical-align:top;text-align:center;border-left:1px solid;white-space:nowrap}.mw-parser-output table.clade td.clade-slabel:hover{overflow:visible}.mw-parser-output table.clade td.clade-slabel.last{border-left:none;border-right:none}.mw-parser-output table.clade td.clade-slabel.reverse{border-left:none;border-right:1px solid}.mw-parser-output table.clade td.clade-bar{vertical-align:middle;text-align:left;padding:0 0.5em;position:relative}.mw-parser-output table.clade td.clade-bar.reverse{text-align:right;position:relative}.mw-parser-output table.clade td.clade-leaf{border:0;padding:0;text-align:left}.mw-parser-output table.clade td.clade-leafR{border:0;padding:0;text-align:right}.mw-parser-output table.clade td.clade-leaf.reverse{text-align:right}.mw-parser-output table.clade:hover span.linkA{background-color:yellow}.mw-parser-output table.clade:hover span.linkB{background-color:green}