かつてはフクロオオカミのような大型の肉食有袋類がオーストラリアに生息していたが、人間が持ち込んだイヌ（野生化したものをディンゴとよぶ）などとの生存競争に敗れてしまった。フクロオオカミは1936年に死亡した個体を最後に、生存が確認された例はなく、絶滅したと考えられる。

また、長らく他の大陸から孤立していた南米大陸には巨大な犬歯を持った肉食有袋類のティラコスミルスが生息していた。しかし地殻変動によって北米大陸と繋がると、北米に生息していた同じく巨大な犬歯を持つ肉食有胎盤類のスミロドン（サーベルタイガー）が南米に流入し、生存競争に敗れて300万年ほど前に絶滅した。
分類

現生有袋類は7目に分類される[8]。アメリカ有袋大目とオーストラリア有袋大目に大別されるが、アメリカ有袋大目は側系統群である[14][15]。ミクロビオテリウム目はアメリカに生息するが、オーストラリア有袋大目に含まれる[5]。アメリカ有袋類の化石群として砕歯目を認める分類体系もあり[1]、これらの初期群を含めたグループとしてMarsupialiformes（有袋形類）という高次分類群が提唱されている[7]。

アメリカ有袋大目 Ameridelphia（※側系統群）

オポッサム形目 Didelphimorphia (現生1科17属87種)

オポッサム科 Didelphidae : オポッサム


ケノレステス目（少丘歯目） Paucituberculata (現生1科3属6種)

ケノレステス科 Caenolestidae : ケノレステス


砕歯目[16] Sparassodonta†（※最新の分類では有袋類に含まれない[17]）

ハトゥリアキヌス科 Hathliacynidae†

ボルヒエナ科 Borhyaenidae†

プロボルヒエナ科 Proborhyaenidae†

ティラコスミス科 Thylacosmilidae†:ティラコスミルス

Hondadelphidae†



オーストラリア有袋大目 Australidelphia

ミクロビオテリウム目 Microbiotheria（現生1科1属1種）

ミクロビオテリウム科 Microbiotheriidae : チロエオポッサム


フクロネコ形目 Dasyuromorphia Peramelina （現生3科22属71種）

フクロネコ科 Dasyuridae : フクロネコ、アンテキヌス、タスマニアデビル、スミントプシス など

フクロアリクイ科 Myrmecobiidae : フクロアリクイ

フクロオオカミ科 Thylacinidae† : フクロオオカミ


バンディクート形目 Peramelemorphia（現生3科8属21種）

バンディクート科 Peramelidae : バンディクート

ミミナガバンディクート科　Thylacomyida ミミナガバンディクート


双前歯目（双門歯目） Diprotodontia（現生11科39属143種）

ウォンバット型亜目 Vombatiformes

コアラ科 Phascolarctidae : コアラ

ウォンバット科 Vombatidae : ウォンバット

ティラコレオ科 Thylacoleonidae†:ティラコレオ

ディプロトドン科 Diprotodontidae†: ディプロトドン


クスクス型亜目 Phalangeriformes

クスクス科 Phalangeridae : クスクス、フクロギツネ

ブーラミス科 Burramyidae : ブーラミス、ヒメフクロヤマネ など

フクロミツスイ科 Tarsipedidae : フクロミツスイ

フクロモモンガ科 Petauridae : フクロモモンガ など

リングテイル科 Pseudocheiridae : リングテイル

チビフクロモモンガ科 Acrobatidae : チビフクロモモンガチビフクロモモンガは最小の滑空する哺乳類


カンガルー型亜目 Macropodiformes

ネズミカンガルー科 Potoridae : ポッタルー、アカネズミカンガルー、シロオビネズミカンガルー

ニオイネズミカンガルー科 Hypsiprymnodontidae : ニオイネズミカンガルー

カンガルー科 Macropodidae : オオカンガルー、ワラビー など



フクロモグラ形目 Notoryctemorphia（現生1科1属2種）

フクロモグラ科 Notoryctidae : フクロモグラ

※現生分類群の分類は Marshall (1990)。現生科・属・種の数はWilson & Reeder (2005) によったので、科数が一致しない目がある。
目同士の系統関係

双前歯目とバンディクート目をあわせたSyndactyla（手指が融合しているのが特徴）、バンディクート目以外のオーストラリア有袋類をあわせたEometatheriaなどを単系統とする説があるが、広い支持は得られていない。

Maria A. Nilsson et al.(2010)のレトロポゾンを用いた解析では、次のような系統樹が得られている[18]。

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有袋類

オポッサム目 Didelphimorphia
 
 

ケノレステス目 Paucituberculata
 
オーストラリア有袋類

ミクロビオテリウム目 Microbiotheria
 
Euaustralidelphia

フクロモグラ目 Notoryctemorphia
 
 

バンディクート目 Peramelemorphia