Trong nhiều thế kỷ, việc phân loại gấu trúc lớn có nhiều tranh luận vì có có những đặc điểm của cả gấu và gấu mèo Mỹ.[21] Tuy nhiên, nghiên cứu phân tử cho thấy gấu trúc lớn là một loài gấu thật sự và là thành viên của họ Ursidae,[3][22] mặc dù có tách biệt từ sớm với các loài gấu khác. Họ hàng gần nhất của gấu trúc là gấu bốn mắt ở Nam Mỹ.[23] Gấu trúc lớn được xem là hóa thạch sống.[24]

Mặc dù có cùng tên, cùng môi trường sống và chế độ ăn, cũng như ngón cái giả (để giúp chúng nắm chặt các thanh tre, trúc chúng ăn), gấu trúc lớn và gấu trúc đỏ chỉ có liên quan xa. Nghiên cứu phân tử cho thấy gấu trúc đỏ thuộc về họ Ailuridae, chứ không phải Ursidae.

Phân loài

Có hai phân loài của gấu trúc đã được công nhận trên cơ sở giải phẫu hộp sọ, mẫu màu lông và gen của quần thể (Wan và ctv., 2005).

• Ailuropoda melanoleuca melanoleuca bao gồm phần lớn quần thể còn hiện nay của gấu trúc. Chúng được tìm thấy chủ yếu ở Tứ Xuyên và có màu lông là đen - trắng.
• Ailuropoda melanoleuca qinlingensis[25] chỉ phân bổ trong dãy núi Tần Lĩnh ở Thiểm Tây ở cao độ khoảng 1.300-3.000 m. Màu lông đen-trắng thông thường của gấu trúc Tứ Xuyên được thay thế bởi mẫu màu nâu sẫm-nâu nhạt. Hộp sọ của A. m. qinlingensis nhỏ hơn của họ hàng kia của chúng và chúng có răng hàm lớn hơn.