中新世的欧洲，是最早出现的类群，其牙齿尚不适合啃木头，显示此为本科较晚出现的特征 。古河狸属（"Palaeocastor"）则分布于中新世的北美洲。更新世时本科出现了若干体型较大的类群，包括欧洲的大河狸属与美洲的巨河狸属，其中后者的体型与美洲黑熊接近，但大脑的大小只比现生河狸大一点点。
分类.河狸科过去被分成与两个亚科，两者互为姊妹群，均为半水生、会筑水坝的物种。后来又新增Agnotocastorinae与Palaeocastorinae两个亚科，包含本科中一些较早分支的类