狮子的祖先是一种大型猫科动物。

狮是现代猫科动物中进化得最为成功的种类。它们的演化在第四纪达到了顶峰，曾广泛分布于非洲、欧亚、北美大陆，在最后一次冰期时代它们还一度侵入南美的中南部。同时在狮子的进化历程中也分化出了许多形态来适应各大洲所不同的气候、环境条件和猎物基础，如著名的洞狮和美洲拟狮。

目前的古生物学证据显示，最早的大型猫科动物化石出土于非洲的坦桑尼亚，在地质年代上属于晚上新世，距今已有350万年的历史。这种大型猫科动物在形态上具有很多现代狮的骨学特征，大部分学者将其视为最古老的狮类动物。随后又在东非发现了距今180至170万年前的早更新世的狮子化石。中更新世的早期，狮子已广布于非洲大陆的东部和南部。与此同时，化石记录显示起源自非洲的狮子已开始进入欧亚大陆。到了更新世中晚期，狮子已扩散到欧洲大陆、英伦群岛、 亚洲的中东、西伯利亚、中国北部和西南亚的大部分地区。