和大熊猫的共同祖先——同时也是所有现存的熊科动物、鳍足类动物（如海豹、海象）和鼬总科动物（如鼬、水獭）的祖先——可以追溯到数千万年前的古近纪，并曾在当时广布欧亚大陆。东到中国、西至英国都曾发掘出过已灭绝小熊猫品种“'”的化石。1977年，考古学家在华盛顿州的上新世地层中发现了（'）的单齿；这一首例于北美发现的标本与欧洲先前所发现的标本几乎相同，说明了它是来自亚洲的迁移物种。2004年，一个从未在北美被发现过的小熊猫物种的牙齿，在田纳西州的被发现，这颗牙齿可以追溯到4.5至7百万年前。这类被描述为“'”的