這是一個生物學謎題，至今都沒有標準答案。熊貓的近親是熊，包括北極熊棕熊，但是顯而易見，熊貓和這兩個近親差異也很大，特別是頭身比例。很多生物學家，都在研究始祖熊貓，但是說法不一

大熊貓的祖先是始熊貓，始熊貓的化石出土於中國雲南祿豐和元謀兩地，地質年代約為800萬年前中新世晚期。其實大熊貓的標準中文名稱叫“貓熊”，意即“像貓一樣的熊，叫大熊貓是由於許多人為因素錯叫的，每個人都這麼叫，就約定俗成了叫大熊貓了。始熊貓是一種由擬熊類演變而成的以食肉為主的最早的熊貓。始熊貓的主支在中國的中部和南部繼續演化，其中一種在距今約300萬年的更新世初期出現。體形比現在的大熊貓小，從牙齒上推斷它已進化成為兼食竹類的雜食獸，也就是說這種大熊貓還主要吃肉，不像現在的大熊貓99%的食物都是竹子。此後這一主支向亞熱帶擴充套件，分佈廣泛，在華北、西北、華東、西南、華南以至越南和緬甸北部都發現了化石。在這一過程中，這種熊貓逐漸適應了亞熱帶竹林生活，體型逐漸增大並依賴竹子為生，到現在我們熟知的大熊貓才出現在這個世界上。

至於再深求大熊貓的祖先，即熊的祖先，熊的祖先是什麼，熊的祖先的祖先什麼，這之中我們可能並不清楚，但起點即所有生物的祖先我們是知道的，即細胞。

科學家挑選了大熊貓“晶晶”進行基因組測序，“晶晶”是2008年北京奧運會吉祥物的原型之一，一直生活在成都大熊貓繁育研究基地。 經研究發現，大熊貓共有21對染色體，基因組大小與人類相似，約為30億個鹼基對，包含2～3萬個基因。基因組測序的結果支援了大熊貓是熊科的一個亞科的觀點。透過與已經進行過全基因組測序的物種比較，研究人員還發現大熊貓基因組與狗的基因組在結構上最為接近，與人也有較大的相似性，在哺乳動物中與小鼠差異較大。上述證明大熊貓與熊是近親。