Majungasaurus được phân loại là một thành viên của dòng họ khủng long chân thú Abelisauridae, được coi là một họ trong phân loại Linnaean. Cùng với họ Noasauridae, các abelisaurid được bao gồm trong liên họ Abelisauroidea, liên họ này là một phần của phân thứ bộ Ceratosauria.[1][4] Abelisaurid được biết đến với hộp sọ cao và mõm cùn, bề mặt xương mặt bên ngoài sần sùi (đặc điểm hội tụ với carcharodontosaurid), các chi trước bị giảm ngắn (đặc điểm hội tụ với tyrannosaurid), chi sau chắc nịch, và nhiều đặc điểm khác.[5]

Cũng như nhiều họ khủng long, hệ thống sinh học (mối quan hệ tiến hóa) trong họ Abelisauridae bị nhầm lẫn. Một số nghiên cứu về nhánh học đã chỉ ra rằng Majungasaurus có mối quan hệ chặt chẽ với Carnotaurus từ Nam Mỹ,[4][5] trong khi những nhà nghiên cứu khác không chắc chắn đặt nó vào đâu trong cây phát sinh loài.[6] Phân tích gần đây nhất, sử dụng các thông tin đầy đủ nhất, thay vào đó đã phục hồi Majungasaurus trong một nhánh chung với Rajasaurus và Indosaurus từ Ấn Độ, ở ngoài các chi Nam Mỹ như Carnotaurus, Ilokelesia, Ekrixinatosaurus, Aucasaurus và Abelisaurus, cũng như Rugops từ lục địa châu Phi. Điều này mở ra khả năng của các nhóm abelisaurid riêng biệt ở phía tây và phía đông đại lục Gondwana.[1]

Sơ đồ phát sinh loài của Tortosa et al. 2013 đặt Majungasaurus trong một phân họ mới, Majungasaurinae. Một phiên bản đơn giản hóa hiển thị các đơn vị phân loại trong nhóm được trình bày bên dưới.[7]