Hiện nay chi Mèo được cho là bao hàm 6 loài còn sống, mặc dù một số ý kiến cho rằng mèo nhà và mèo núi Trung Hoa được xem là hai phân loài của mèo rừng F. silvestris.

• Felis chaus (Schreber, 1777) – mèo rừng nhiệt đới hay mèo ri
• Felis margarita (Loche, 1858) – mèo cát
• Felis nigripes (Burchell, 1824) – mèo chân đen
• Felis silvestris (Schreber, 1775) – mèo rừng
• Felis catus (Linnaeus, 1758) – mèo nhà
• Felis bieti (Milne-Edwards, 1892) – mèo núi Trung Hoa[2]
• Felis attica (Wagner, 1857) – (đã tuyệt chủng)
• Felis lunensis (Martelli, 1906) – mèo Martelli (đã tuyệt chủng)

Bản thân việc phân loài và sắp xếp các thành viên thuộc chi Mèo và họ Mèo đã trải qua nhiều thay đổi, có những lúc gần như toàn bộ các loài thuộc họ Mèo đều được xếp vào chi Mèo.

Chi Mèo bao hàm phần lớn các giống mèo nhỏ hiện nay và đã từng có thời gian chứa rất nhiều loài. Vào năm 1951 nhà tự nhiên học Reginald Innes Pocock nhận diện 40 "loài" mèo thật ra chỉ là những phân loài nằm trong loài mèo rừng Felis silvestris, vì thế số loài trong chi này giảm đi rõ rệt.[3] Hiện nay, khá ít các phân loài trong số ấy được công nhận là riêng biệt, trong khi nhiều loài "mèo nhỏ" khác đã được xếp vào các chi riêng, tỉ như chi Gấm hay Mèo hổ (Leopardus), chi báo sư tử (Puma).

Mèo Pallas hay mèo Manul có một "lịch sử" phân loài phức tạp hơn. Chi mèo này về sau bị chia thành nhiều chi nhỏ hơn, dẫn đến việc hiện nay mèo Pallas là đại diện duy nhất của chi Otocolobus. Tuy nhiên vào cuối thế kỉ 20 mèo Pallas lại bị coi là có quan hệ họ hàng gần gũi với các loài thuộc chi Mèo và thế là được xếp vào chi này. Cuối cùng, các nghiên cứu gần đây cho thấy mèo Pallas có quan hệ họ hàng gần với cả chi Mèo báo hay mèo cá (Prionailurus), và thế là chi Otocolobus lại được khôi phục như cũ.