Các loài sóc còn sinh tồn được chia ra thành 5 phân họ, với khoảng 50 chi và gần 280 loài. Mặc dù hóa thạch sóc cổ nhất đã biết, Douglassciurus, có niên đại vào thời kỳ tầng Priabona (Hậu Eocen, vào khoảng 37,5 - 35 Ma), nhưng động vật này dường như là sóc cây gần hiện đại, cho dù với hộp sọ nguyên thủy, và trên thực tế nó thường được đặt trong phân họ Sciurinae. Vì thế, dòng dõi sóc có thể có nguồn gốc từ thời gian sớm hơn thế.[3]

Chủ yếu từ cuối thế Eocen cho tới thế Miocen, có nhiều dạng sóc mà không thể đưa vào bất kỳ nhánh còn sinh tồn nào với sự chắc chắn cao. Ít nhất là một số trong số này có lẽ là hậu duệ của nhóm cơ sở cổ nhất của họ Sciuridae – nhóm "sóc nguyên thủy" mà người ta có thể dùng để gọi chúng do chúng thiếu toàn bộ các đặc trưng hình thái của sóc còn sinh tồn -, trước khi những loài này tiến hóa thành các phân họ ngày nay. Sự phân bố và đa dạng của các dạng tổ tiên và cổ đại như thế gợi ý rằng sóc như là một nhóm động vật có thể có nguồn gốc từ Bắc Mỹ.[3]

Bên cạnh các dạng hóa thạch ít được hiểu rõ này, phát sinh loài của sóc còn sinh tồn là tương đối dễ hiểu. Có ba dòng dõi chính, cụ thể là:

Dòng dõi thứ nhất là phân họ Ratufinae (sóc lớn phương Đông). Nhánh này chứa một nhóm nhỏ các loài sóc còn sinh tồn trong khu vực nhiệt đới châu Á nhưng đã từng phổ biến rộng khắp đại lục Á-Âu trong thời gian tiền sử.

Sóc lùn nhiệt đới Tân thế ở khu vực nhiệt đới Nam Mỹ là loài duy nhất còn sinh tồn của nhánh thứ hai (phân họ Sciurillinae).

Nhánh thứ ba là lớn nhất và chứa toàn bộ các phân họ còn lại với sự phân bố gần như toàn cầu. Điều này hỗ trợ tiếp giả thuyết rằng tổ tiên chung của mọi dạng sóc (còn sinh tồn và các dạng hóa thạch) đã sinh sống tại Bắc Mỹ do cả ba dòng dõi cổ nhất này dường như đã lan tỏa từ đây – nếu các dạng sóc có nguồn gốc Á-Âu thì người ta có thể dự kiến có các nhánh rất cổ tại châu Phi, nhưng các dạng sóc ở châu Phi lại dường như có nguồn gốc rất gần đây.[3]

Nhóm chính các dạng sóc này (nhánh ba) lại có thể chia làm 3 phần, là các phân họ còn lại. Phân họ Sciurinae là nhóm sóc duy nhất không có độ chắc chắn đáng kể khi xem xét về mặt phân loại học. Cụ thể là nó không rõ ràng một cách đầy đủ là các dạng sóc bay thật sự (tông Pteromyini) có quan hệ họ hàng xa ở mức nào đối với sóc cây (tông Sciurini); nhóm đầu tiên này thông thường đã từng được coi là một phân họ riêng nhưng hiện nay chỉ được coi là một tông của phân họ Sciurinae. Ngược lại, nhóm sóc thông (chi Tamiasciurus ở Bắc Mỹ) thường được đưa vào trong tông Sciurini, nhưng dường như cũng có khác biệt lớn tương tự như là nhóm sóc bay; vì thế đôi khi chúng được coi là tông khác biệt với tên gọi Tamiasciurini.[3][4]

Hai trong ba phân họ này có kích thước gần tương tự như nhau, chứa khoảng 70- 80 loài/mỗi phân họ; phân họ thứ ba khoảng 2 lần nhiều hơn. Phân họ Sciurinae chứa các dạng sóc sống trên cây, chủ yếu ở châu Mỹ và ở phạm vi hạn hẹp hơn tại đại lục Á-Âu. Phân họ Callosciurinae là đa dạng nhất tại nhiệt đới châu Á và chứa các dạng sóc cây, nhưng có sắc mạo khác đáng kể và dường như là "tao nhã" hơn, một ấn tượng được gia tăng bởi bộ lông thường rất sặc sỡ của chúng. Phân họ Xerinae – phân họ lớn nhất – chủ yếu là các dạng sóc đất (sống trên mặt đất) và cả các loài macmot lớn cùng chuột chó thảo nguyên; chúng có xu hướng thích sống thành bầy đàn hơn các dạng sóc khác.[3]

• Sciuridae cơ sở và không chắc chắn (incertae sedis (tất cả đều là hóa thạch)
  • Getuloxerus
  • Kherem
  • Oligosciurus
  • Plesiosciurus
  • Prospermophilus
  • Sciurion
  • Similisciurus
  • Sinotamias
  • Vulcanisciurus
• Phân họ Cedromurinae (hóa thạch)
• Phân họ Ratufinae – Sóc lớn phương Đông (1 chi, 4 loài)
• Phân họ Sciurillinae – Sóc lùn nhiệt đới Tân thế (1 chi, 1 loài)
• Phân họ Sciurinae
  • Tông Sciurini – Sóc cây (5 chi, khoảng 38 loài; bao gồm cả tông Tamiasciurini nếu coi là nhóm khác biệt)
  • Tông Pteromyini – Sóc bay thật sự (15 chi, khoảng 45 loài)
• Phân họ Callosciurinae – Sóc cảnh châu Á
  • Tông Callosciurini (13 chi, gần 60 loài)
  • Tông Funambulini (1 chi, 5 loài)
• Phân họ Xerinae – Sóc đất
  • Tông Xerini – Sóc gai (3 chi, 6 loài)
  • Tông Protoxerini (6 chi, khoảng 50 loài)
  • Tông Marmotini – Sóc đất, macmot, sóc chuột, chuột chó thảo nguyên v.v (6 chi, khoảng 90 loài)