Chuột lang nước và chuột lang nước nhỏ đều thuộc về phân họ Hydrochoerinae, cùng với Kerodon. Hai loài chuột lang nước và họ hàng đã tuyệt chủng của chúng trước đây được xếp vào họ riêng Hydrochoeridae.[6] Từ năm 2002, những nghiên cứu phát sinh loài đã cho biết mối quan hệt gần giữa Hydrochoerus và Kerodon,[7] ủng hộ việc xếp chúng vào họ Caviidae.[2] Phân loại cổ sinh học chưa đồng ý với điều này và tiếp dục sử dụng Hydrochoeridae, và dùng Hydrochoerinae cho Hydrochoerus và các họ hàng gần nhất, như Neochoerus.[8][9]