代罗斯柴尔德男爵沃尔特·罗斯柴尔德描述，当时即被视为独立物种，其种小名"katsumatae"源于一名日本商人胜间田善作（），他在海南岛替横滨的博物学家採集了许多动植物样本，后者再把这些样本提供给罗斯柴尔德男爵。1977年，海南孔雀雉被归为灰孔雀雉的一个亚种。2008年，一篇研究以粒线体中的基因序列，以及细胞核中基因中的内插子序列分析部分物种的亲缘关系，发现海南孔雀雉为一单系群，形成独立于灰孔雀雉的演化支，且灰孔雀雉与形成一个演化支，表示其与山孔雀雉的关系比与海南孔雀雉还接近，故而将海南孔雀雉从灰孔雀雉中独