期时演化自原始狮（原始狮则是出现于 700,000 年前的欧亚大陆）。在波兰发现的穴狮骨头碎片经放射性碳定年法判定年代大约于的早期至晚期，大约是 109,000 至 57,000 年前。欧亚大陆上的穴狮大约于 14,900 至 14,100 年前绝种。白令陆桥上的穴狮则在 13,800 至 13,300 年前魏奇塞冰期结束时绝种。由化石残骸上的粒线体DNA分析显示美洲拟狮为穴狮的旁系群，约由 340,000 年前被困在南方的穴狮族群分支演化而来。下面的支序分类表示了穴狮与其他豹属物种的关系：Sect