Все медведи, по мнению исследователей, ведут род от общего предка, напоминавшего собаку. Происхождение современных нам медведей ученые проследили до Cephalogale, 20 — 30 млн. лет назад распространенного в Европе. Это ископаемое существо размерами не превосходило енота. Именно Cephalogale является родоначальником некрупных хищников, «погребенных» в евразийских среднемиоценовых отложениях.
Первый «полноценный» представитель медвежьих, Ursus minimus, сформировался по эволюционным меркам недавно – 5 - 6 млн. лет назад (его кости обнаружены на территории Франции). Этрусский медведь, Ursus etruscus, считается прародителем «чёрных медведей» — гималайского и барибала.
Более крупные формы, возникшие позднее, подарили миру современного бурого и белого медведей, а также пещерного медведя – кошмар древнего человека. Многие медвежьи вымерли на памяти человечества, уже в антропогене. Эволюция панд пока исследована слабо. Их предок известен со среднего миоцена. Нынешние панды появились уже в начале плейстоцена.
По мнению большинства современных ученых, пик видового разнообразия медведей пришелся на плиоцен в пределах Евразии и Северной Америки.