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鲸目鲸目鲸目由 18 世纪法国动物学家 马蒂兰· 雅克· 布里松（法文：Mathurin Jacques Brisson，1723－1806）在 1762 年命名.
“Cetacea” 来自拉丁文 cetus，意为“鲸”，词源为古希腊文 κῆτος（罗马化：kētos），意为“巨大的鱼”.
在证实鲸目演化自偶蹄目后，其分类层级降为下目，但学名未变.
分子系统学研究表明，鲸目起源于偶蹄目，与河马为姐妹群，因此未包含鲸类的偶蹄目是并系群（即部分演化支被归入其他类群）.
现行分类多将偶蹄目和鲸目合并为单系的 鲸偶蹄目（Cetartiodactyla），但一般仍使用偶蹄目的称法.
鲸与河马的最近共同祖先，是 6000 万年前由反刍动物分化出的半水生杂食动物，其中一支在 5400 万年前的始新世从南亚等地入水生活，逐渐演化为完全水生的鲸类，并扩散至全球各大海域，部分种类还进入内陆河流及湖泊.
在物种进化史上，一切脊椎动物均由 3 亿年前海洋中的鱼类演化而来，鲸类祖先在离开海洋 2.5 亿年后重返海洋，被称作“二次入水”，是进化史上一次罕见的重大转折事件.
偶蹄目内部的分化关系鲸目鲸目鲸类在生理及结构上都发生了显著的改变以适应水中生活，例如具有增厚的皮下脂肪层（鲸油），长时间潜水及回声定位的能力，同时具有强大的肌肉系统支持水中运动等.
最早出现的鲸类为原鲸科（Protocetidae），生活在 5000 万年前，化石分布在亚洲、非洲及北美.
科学家对于在现今巴基斯坦发现的巴基鲸（Pakicetus）了解较多，这个生活在约 5300 万年前的生物化石，头部鼻孔已移向后方，具有狭长脑室，且仍具有后肢.
