Tygrysy zębate były ssakami, co umieszcza je w Krainie Animalia. Ich pełna klasyfikacja to:
- Typ: Chordata
- Klasa: Mammalia
- Rząd: Carnivora
- Rodzina: Felidae (rodzina kotowatych)
Mimo nazwy, tygrysy zębate nie są blisko spokrewnione z nowoczesnymi tygrysami. Należą do odrębnej, wymarłej grupy kotów zębowych zwanej Machairodontinae.