Традиционно серые киты рассматриваются как самостоятельное семейство Eschrichtiidae, вместе с полосатиковыми (Balaenopteridae) входящее в надсемейство Balaenopteroidea. Такая концепция поддерживается морфологическими анализами[6][7], а также молекулярным анализом М. Э. Стимена и коллег (2009)[8]. Тем не менее, многочисленные проводимые с 1990-х годов по настоящее время молекулярно-генетические анализы (включая комбинированные с морфологическими), свидетельствуют в пользу того, что серых китов следует считать подсемейством Eschrichtiinae[4] в семействе полосатиковых (Balaenopteridae)[9][10][11][12][13][14][15][16]. Классификация серых китов в качестве полосатиковых принимается ASM Mammal Diversity Database[17] и Illustrated Checklist of the Mammals of the World[англ.] (2020)[18].
Современных и ископаемых представителей серых китов подразделяют на 4 рода[5]:
EschrichtiusGray, 1864 — Серые киты — современный род из Северной Пацифики; ископаемые остатки также известны из Северной Атлантики, древнейшие датируются поздним плиоценом
Кладограмма по Marx & Fordyce, 2015[4] (с названиями родов полосатиковых по Hassanin et al., 2012[19]):
↑Полная иллюстрированная энциклопедия. «Млекопитающие» Кн. 2 = The New Encyclopedia of Mammals / под ред. Д. Макдональда. — М.: Омега, 2007. — С. 469. — 3000 экз. — ISBN 978-5-465-01346-8.
↑ 12Pyenson N. D., Lindberg D. R. What рappened to Gray Whales during the Pleistocene? The ecological impact of sea-level change on benthic feeding areas in the North Pacific Ocean // PLoS ONE. — 2011. — Vol. 6, № 7. — P. e21295. — doi:10.1371/journal.pone.0021295. — PMID21754984. — PMC3130736.
↑Hassanin A., Delsuc F., Rpiquet A., Hammer C., Vuuren B. J., Matthee C., Ruiz-Garcia M., Gatzeflis F., Areskoug V., Nguyen T. T., Couloux A. Pattern and timing of diversification of Cetartiodactyla (Mammalia, Laurasiatheria), as revealed by a comprehensive analysis of mitochondrial genomes (англ.) // Comptes Rendus Biologies : journal. — 2012. — Vol. 335, iss. 1. — P. 32—50. — ISSN1631-0691. — doi:10.1016/j.crvi.2011.11.002. — PMID22226162.