Лопастепёрые рыбы считаются парафилетической группой, потому что они включают в себя разные таксоны, которые отделились от общей группы на разных этапах эволюции. 2 Например, целакантообразные и струниеобразные отделились раньше всех от лопастепёрых, потом отделились двоякодышащие, а уже потом появилась ветка остеолепидообразных, которая и считается парафилетической. 2

Также лопастепёрые рыбы являются сестринской группой хрящевым рыбам, так как их объединяет общая черта — мясистые плавники. 5 Ещё они сестринская группа и лучепёрым рыбам, так как их объединяет костный скелет и строение черепа. 5