Wielkie koty, do których zaliczany jest lew, wywodzą się z jednej linii ewolucyjnej, określanej nazwą Pantherinae. Należą do niej rodzaje Panthera (lew, tygrys, jaguar, lampart, irbis), Neofelis (pantera mglista i borneańska) i Pardofelis (kot marmurkowy). Dotychczas nie znaleziono ich ostatniego wspólnego przodka, ale z badań mtDNA wynika, że ich linie rozwojowe oddzieliły się ok. 6 mln lat temu. Znalezione ślady kopalne sugerują, że przedstawiciele kotów podobnych do współczesnego lwa pojawili się w Afryce Wschodniej w późnym pliocenie (5–1,8 mln lat temu)[6]. Najstarsze szczątki zaliczane do linii rozwojowej lwa, datowane na ok. 3,5 mln lat, odnaleziono w Laetoli w Tanzanii[7]. Niektórzy naukowcy klasyfikują go do gatunku Panthera leo, ale stanowisko takie nie jest powszechnie akceptowane ze względu na wiele niejasności.