半狗科的分类一直都很复杂。一些分类法将半狗科细分为两个亚科，即毛半熊亚科（包括了毛半熊属及Plithocyon）及半狗亚科（包括Zaragocyon、半熊属及Dinocyon）。最早出现的半狗科是于2280-2000万年前出现在西班牙的Phoberocyon hispanicus及Zaragocyon daamsi，而半狗科一直生活在欧洲。最早出现在北美洲的则是1900-1800万年前的Phoberocyon johnhenryi。这个北美洲物种的下颚齿列特征显示较欧洲物种更为进化，在加利福尼亚州、新墨西哥州、内布拉斯加州、怀俄明州及科罗拉多州都有发现这个物种。在亚洲方面，最早的是中国山东山旺的杨氏毛半熊，它与北美洲的Phoberocyon johnhenry非常接近。最近的是在内蒙古出现。半狗科的扩散可能是于1900万年前自欧洲至北美洲，而Plithocyon有可能是毛半熊属的后裔。