裸鳃类的谱系学分类仍在研究中。一般来说，本支序的物种大致可以分为有角鳃类和无角鳃类两大类，但若以物种的丰盛度来看，则以海牛类 (裸鳃类)及簑海牛类两大分类最丰富。不同的文献对这两大分类所包含的物种有所出入。以下为最新的分类及过往历史上曾经出现的主流分类。
概说.裸鳃目原是后鳃目的成员，其科学分类到现在仍在研究中，仍不时会有改动。从18S核醣体DNA的资料显示，裸鳃类应该是一个单系群。传统上，裸鳃类的分类如下：另一项2001年的研究却发现裸鳃类应该分为两个主要分支：Sect