大熊猫的祖先是始熊猫（Ailuaractos lufengensis）,这是一种由拟熊类演变而成的以食肉为主的最早的熊猫.目前发现最早的云南禄丰始熊猫化石,地质时代为中新世晚期之初(距今800万年年). 其次有匈亚利葛氏郊熊猫和云南元谋始熊猫,都在距今700万年前.
始熊猫的主枝则在中国的中部和南部继续演化,其中一种在距今约300万年的更新世初期出现,体形比现在的熊猫小,从牙齿推断它已进化成为兼食竹类的杂食兽,此后这一主支向亚热带扩展,分布广泛,在华北、西北、华东、西南、华南以至越南和缅甸北部都发现了化石.这就是现代大熊猫的前身.