Man tror at sjøkyr utviklet seg fra en større gruppe med hovdyrlignende pattedyr (Tethytheria) som oppsto for om lag 65–54 millioner år siden. Gruppens nærmeste nålevende slektninger er elefanter og klippegrevlinger. Selv om morfologiske bevis fortsatt støtter at Paenungulata er relatert til den polyfyletiske gruppen Ungulata (hovdyr), så peker molekylære beviser sterkt mot at denne gruppen er en del av Afrotheria (afrodyr).