Bướm vua là một trong số các loài được Linnaeus mô tả trong cuốn Systema Naturae (Hệ thống Tự nhiên) năm 1758. Ban đầu loài này được xếp trong chi Papilio.[5] Năm 1780, Jan Krzysztof Kluk xếp bướm vua vào chi mới Danaus và coi đây là loài điển hình của chi này.

Bướm vua rất giống hai loài khác, trước đây cùng thuộc phân chi Danaus (Danaus): Danaus cleophile phân bố ở Jamaica, Hispaniola và Danaus erippus phân bố ở phía nam của Nam Mỹ, khu vực sông Amazone. Nhộng của bướm vua có khác đôi chút so với nhộng của D. erippus, nhưng bướm trưởng thành gần như không thể phân biệt với nhau, do đó D. erippus thường được coi là một phân loài của bướm vua. Nhưng các phân tích về hình thái học, mtDNA 12S rRNA, nhiễm sắc thể c oxidase phân nhóm I, nuclear DNA 18S rRNA và chuỗi EF1 α do Smith et al. thực hiện năm 2005 đã chứng minh chúng là hai loài riêng biệt. Sự phân chia hai loài này mới xảy ra gần đây. Tổ tiên của D. erippus tách khỏi quần thể D. plexippus vào thế Pliocen. Lúc này, mực nước biển dâng cao và toàn bộ vùng thấp của đồng bằng Amazon không còn thích hợp cho bướm sinh sống.[6]

Theo Smith et al. (2005), hai phân loài sau đây đã được công nhận:[6]

• D. p. plexippus, được Linnaeus mô tả năm 1758, là phân loài di cư từ Bắc Mỹ.
• D. p. megalippe, được Jacob Hübner đặt tên khoa học năm 1826, là phân loài không di cư, chúng có mặt tại Florida và Georgia, qua Caribbe và Trung Mỹ đến tận sông Amazon. Có ba nhóm địa phương (thứ) từng được coi là các phân loài nhưng nay căn cứ vào màu sắc đã được xếp vào phân loài D. p. megalippe:
  • D. p. m. forma leucogyne, do Arthur G. Butler đặt tên năm 1884
  • D. p. m. forma portoricensis, do A.H. Clark đặt tên năm 1941
  • D. p. m. forma tobagi, do A.H. Clark đặt tên năm 1941

Smith et al. không xem xét Danaus plexippus nigrippus trong nghiên cứu của ông. Theo Hay-Roe et al. (2007), đây cũng là một phân loài:[7]

• D. p. nigrippus, vào năm 1909 được Richard Haensch coi là thứ (forma): Danais [sic] archippus f. nigrippus, phân bố ở Nam Mỹ, nam Nicaragua.