軟體動物（Mollusca） 可分為 9 個大綱，另有一綱的分類未明確，可能納入軟體動物門內，下表中帶†號的是化石類群。



單板綱（Monoplacophora）


* 罩螺目（Tryblidioidea）

* 古祐目（Archinacelloidea）†

* 弓殼目（Cyrtonellida）



無板綱（Aplacophora）


* 毛皮貝目（Caudofoveata）

* 新月貝目（Solenogastres）



多板綱（Polyplacophora）


* 古石鱉亞綱（Paleoloricata）†
  
* 目（Chelodida）
  
* 目（Septemchitonida）

* 石鱉亞綱（Loricata）/ 新石鱉亞綱（Neoloricata）
  
* 鱗側石鱉目（Lepidopleurida）
  
* 石鱉目（Chitonida）
    
* 石鱉亞目（Chitonina）
    
* 毛膚石鱉亞目（Acanthochitonida）



掘足綱（Scaphopoda）


* 角貝目（Dentaliida）

* 管角貝目（Gadilida）



雙殼綱（Bivalvia）


* 古列齒亞綱（Palaeotaxodonta）
  
* 灣錦蛤目（Nuculoida）

* 隱齒亞綱（Cryptodonta）
  
* 蟶螂目（Solemyoida）

* 翼形亞綱（Pteriomorphia）
  
* 蚶目（Arcoida）
  
* 貽貝目（Mytiloida）
  
* 珍珠貝目（Pterioida）

* 古異齒亞綱（Palaeoheterodonta）
  
* 三角蛤目（Trigonioida）
  
* 河蚌目（Unionoida）

* 異齒亞綱（Heterodonta）
  
* 簾蛤目（Veneroida）
  
* 海螂目（Myoida）

* 異韌帶亞綱（Anomalodesmata）
  
* 筍螂目（Pholadomyoida）



喙殼綱（Rostroconchia）†


* 利培殼目（Ribeirioida）
  
* 利培殼科（Ribeiriidae）
  
* 敏蜂殼科（Technophoridae）

* 強壯殼目（Ischyrinioida）
  
* 強壯殼科（Ischyriniidae）

* 錐鳥殼目（Conocardioida）
  
* 始翼殼超科（Eopteriacea）
    
* 始翼殼科（Eopteriidae）
  
* 錐鳥殼超科（Conocardiacea）
    
* 錐鳥殼科（Conocardiidae）
    
* 勃氏殼科（Bransoniidae）
    
* 馬心殼科（Hippocardiidae）



腹足綱（Gastropoda）

舊分類系統


* 前鰓亞綱（Prosobranchia）
  
* 古腹足目（Archaeogastropoda）
  
* 中腹足目（Mesogastropoda）
  
* 新腹足目（Neogastropoda）

* 後鰓亞綱（Opithobranchia）
  
* 翼足目（Pteropoda）
  
* 囊舌目（Sacoglossa）
  
* 無腔目（）

* 肺螺亞綱（Pulmonata）
  
* 基眼目（Basommatophora）
  
* 柄眼目（Stylommatophora）

新分類系統


* 前鰓類（Prosobranchia）
  
* 珍珠蜑螺超目（Neritopsina）
  
* 新進腹足超目（Caenogastropoda）
    
* 吸螺目（Sorbeoconcha）
    
* 主扭舌目（Architaenioglossa）

* 有肺類（Pulmonata）
  
* 縮眼目（Systellommatophora）
  
* 基眼目（Basommatophora）
  
* 真肺目（Eupulmonata）



頭足綱（Cephalopoda）


* 鸚鵡螺亞綱（Nautiloidea）
  
* 鸚鵡螺目（Nautiloidea）
  
* 短棒角石目（Plectronocerida）†
  
* 愛麗斯木角石目（Ellesmerocerida）†
  
* 內角石目（Endocerida）†
  
* 珠角石目（Actinocerida）†
  
* 觸環角石目（Tarphycerida）†
  
* 箭鉤角石目（Oncocerida）†
  
* 桿石目（Bactritida）†

* 直角石亞綱 (Orthoceratoidea) †
  
* 袋角石目（Ascocerida）†
  
* 直角石目（Orthocerida）†
  
* 疊盤角石目（Discosorida）†
  
* 假直角石目（Pseudorthocerida）†
  
* 喇叭角石目（Lituitida）†

* 菊石亞綱（Ammonoidea）†
  
* 擬古菊石目（Agoniatitida）
  
* 海神石目（Clymeniida）
  
* 棱菊石目（Goniatitida）
  
* 前碟菊石目（Prolecanitida）
  
* 齒菊石目（Ceratitida）
  
* 菊石目（Ammonitida）

* 鞘亞綱（Coleoidea）
  
* 箭石下綱（Belemnoidea）†
    
* 血箭石目（Hematitida）
    
* 溝箭石目（Aulacocerida）
    
* 閉箭石目（Phragmoteuthida）
    
* 箭石目（Belemnitida）
    
* 雙箭石目（Diplobelida）
  
* 新蛸下綱（Neocoleoidea）
    
* 十腕總目 Decapodiformes
      
* 目（Boletzkyida）?†
      
* 烏賊目（Sepioidea）
      
* 耳烏賊目（Sepiolida）
      
* 旋烏賊目（Spirulida）
      
* 槍形目（Teuthoidea）
        
* 開眼亞目（Oegopsida）
        
* 閉眼亞目（Myopsida）
    
* 八腕總目（Octopodiformes）
      
* 八腕目（Octopoda）
        
* 有鬚亞目（Cirrata）
        
* 無鬚亞目（Incirrata）
      
* 幽靈蛸目（Vampyromorpha）
        
* 亞目（Kelaenina）?†
        
* 原槍形亞目（Prototeuthina）†
        
* 中魷亞目（Mesoteuthina）†
        
* 幽靈蛸亞目（Vampyromorphina）
      
* 口噬目（Trachyteuthis）†



太陽女神螺綱（Helcionelloida）†


* 古鰓亞綱（Archaeobranchia）
  
* 太陽女神螺形目（Helcionelliformes）
  
* 目（Pelagiellifomes）

* 亞綱（Divasibranchia）
  
* 目（Khairkhaniifomes）

* 右鰓亞綱（Dextrobranchia）
  
* 目（Onychochiliformes）



竹節石綱（Tentaculita）†


* 竹節石目（Tentaculitida）

* 等環節石目（Homoctenida）

* 珠胚節石目（Dacryoconarida）

_可能納入軟體動物門，分類未明確。_