基斯坦俾路支省发现的化石显示熊神鲸的脚踝拥有距骨及骰骨，可见早期鲸鱼是有前后肢的。牠们的化石分佈在印巴地区、非洲、欧洲及北美洲，相信是因牠们喜欢较温暖的气候，尤其是热带地区。对于熊神鲸的祖先并未有共识，但相信是演化自早期肉食性的偶蹄目。DNA分析发现河马是熊神鲸的最近亲。熊神鲸的化石代表了陆生有蹄类及鲸鱼的中间形态，更加支持了偶蹄目祖先的说法。