偶蹄目动物由古新世的踝节目动物进化而来。基本上从始新世开始分化。中新世和上新世是其进化的重要时期。
始新世晚期（4600万年前），三个现代亚目已经开始分化：猪形亚目、胼足亚目和反刍亚目。然而，偶蹄目并没有占据生态主导地位，当时是奇蹄目动物的繁盛时期。偶蹄目只能占据一些边缘生态位艰难维生。但是同时它们也在这个时候开始了复杂的消化系统的进化，从而能够以低级食料为生。
始新世开始出现了草。中新世的时候全球气候变干燥少雨，大量雨林枯亡，草原开始发育，并向全球蔓延开来，由此带来了诸多变化。草本身是一种非常难以消化的食物，而唯有拥有复杂消化系统的偶蹄目能有效地利用这种粗糙、低营养的食物。很快偶蹄目就取代了奇蹄动物的生态位，成为了食草动物的主导。
