Tradicionalmente, se ha considerado que los cocodrilos y aligatoroideos están más cercanamente relacionados entre sí y eran agrupados en el clado Brevirostres, dejando de lado a los gaviales. Esta clasificación se basaba en estudios morfológicos enfocados principalmente en analizar rasgos del esqueleto de las especies vivas y extintas. Sin embargo, los estudios moleculares recientes que usan secuenciación de ADN han rechazado la agrupación de los Brevirostres y en cambio encontraron que los crocodílidos y gaviálidos están más emparentados entre sí que con los aligatoroideos.
A continuación se muestra un cladograma con las relaciones de los grupos principales de crocodilianos basándose en los estudios moleculares:
12Michael S. Y. Lee; Adam M. Yates (27 de junio de 2018). «Tip-dating and homoplasy: reconciling the shallow molecular divergences of modern gharials with their long fossil». Proceedings of the Royal Society B285 (1881). doi:10.1098/rspb.2018.1071.