Pliosauridae được xác định là một nút phân loại sinh học vào năm 2010 (và trong một số nghiên cứu sớm hơn in a similar manner), nó bao gồm "tất cả các phân loại có họ hàng gần với Pliosaurus brachydeirus hơn là với Leptocleidus superstes, Polycotylus latipinnis và Meyerasaurus victor".[1] Họ Brachauchenidae được đề xuất bao gồm cả họ pliosauroid mà gồm toàn các loài cổ ngắn và có thể cả chi Brachauchenius và Kronosaurus.[2] Tuy nhiên, các phân tích phân loại hiện đại chỉ ra rằng Brachauchenidae chỉ là một phân họ của pliosaurid[3] và có thể là "nhóm trên" của Pliosauridae.[4]

Dưới đây là cây phát sinh loài của Benson & Druckenmiller (2014).[5]