Hóa thạch đầu tiên của Ichthyovenator được tìm thấy vào năm 2010 tại Ban Kalum trong hệ tầng Grès supérieurs ở vùng lòng chảo Savannakhet, tỉnh Savannakhet, Lào. Những xương hóa thạch này được phục hồi từ một lớp sa thạch đỏ dưới bề mặt một vùng rộng khoảng 2 mét vuông (22 sq ft). Được định danh theo số mẫu MDS BK10-01 đến 15, chúng bao gồm một phần đốt xương, một bộ xương còn nguyên vẹn nhưng thiếu hộp sọ và chân tay cùng đốt sống lưng thứ ba đến cuối cùng, những cột sống thần kinh của đốt sống lưng cuối cùng, năm phần đốt xương sống cuối cùng của phần (hông) đốt sống, đốt sống đuôi đầu tiên, hai xương chậu (xương hông chính), xương mu bên phải, cả hai xương đốt háng và xương sườn của phần lưng sau. Cột sống lưng thứ mười hai bị uốn cong sang một bên khi nhìn từ trước ra sau do sự biến dạng của mồ học. Phần thân đốt sống thuộc xương cùng không hoàn chỉnh do bào mòn, nhưng tất cả các gai thần kinh cùng các cạnh trên còn nguyên vẹn. Vào thời điểm Ichthyovenator mô tả, việc khai quật tại khu vực này vẫn còn đang tiếp diễn.[1]

Sau khi trải qua quá trình chuẩn bị vào năm 2011, bộ xương đã được sử dụng làm nền tảng, mẫu định danh cho loài Ichthyovenator laosensis, được đặt tên và mô tả vào năm 2012 bởi các nhà nghiên cứu sinh vật học Ronan Allain, Tiengkham Xeisanavong, Philippe Richir và Bounsou Khentavong. Các tên gốc có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp cổ đại từ ἰχθύς (Ichthys), "cá", và venator từ tiếng Latin, "thợ săn", ám chỉ đến khả năng ăn cá của loài này. Tên riêng đề cập đến nguồn gốc xuất xứ từ Lào.[1] Ichthyovenator là loài khủng long Đại long xương gai thứ ba mang tên một vùng từ châu Á sau chi Siamosaurus của Thái Lan năm 1986 và loài "Sinopliosaurus" fusuiensis ở Trung Quốc năm 2009.[2] Phần sau tên có thể đại diện cho cùng một loài như Siamosaurus.[3][4] Năm 2014, Allain đã xuất bản một bài báo khoa học về Ichthyovenator. Bản tóm tắt chỉ ra rằng phần còn lại từ cá thể ban đầu đã được tìm thấy sau khi các cuộc khai quật tiếp tục vào năm 2012. Những phần còn lại bao gồm ba chiếc răng, xương mu bên trái và nhiều đốt sống, bao gồm một đốt sống cổ gần như hoàn chỉnh, đốt sống lưng đầu tiên và bảy đốt sống đuôi khác.[5] Một số trong các đốt sống bổ sung này đã được so sánh với các đốt sống khác trong một bài báo năm 2015 của nhà nghiên cứu sinh vật học người Đức Serjoscha Evers và các đồng nghiệp, trong đó họ ghi nhận sự tương đồng với các đốt sống của loài Sigilmassasaurus sống ở châu Phi.[6]