迄今所发现的最古老的熊猫起源是始熊猫，早在800万年的晚中新世，中国云南禄丰等地的热带潮湿森林的边缘，就生活着大熊猫的祖先——始熊猫，它是一种由拟熊类演变而成的以食肉为主的最早的熊猫，个体就像一只比较肥胖的狐狸。如果“始熊猫”被认为是中国大地上第一只大熊猫，那么大熊猫比中国土地上人类出现还要早。
从已经发现的化石表明，由始熊猫演化的一个旁支叫“葛式郊熊猫”，分布在欧洲的匈牙利和法国等地的潮湿森林中，在中新世末灭绝。
始熊猫的主支则是在中国的南部和中部继续演化为大熊猫类，在距今大约300万年的更新世初期出现，体型只有现在生存大的大熊猫的一半大。