Hipopotamowate są głęboko zagnieżdżone w rodzinie Anthracotheriidae. Najstarszy znany hipopotamowaty należy do rodzaju Kenyapotamus, który zamieszkiwał Afrykę od 16 do 8 milionów lat temu. Kenyapotamus jest znany jedynie dzięki fragmentarycznym wykopaliskom, lecz miał podobny rozmiar jako C. liberiensis. Uważa się, że miejscem ewolucji hipopotamowych była Afryka i w pewnym momencie rozwoju gatunki rozprzestrzeniły się w Azji i Europie, natomiast żaden hipopotam nie został nigdy znaleziony w Amerykach. Poczynając od 7,5 do 1,8 milionów lat temu, Archaeopotamus, prawdopodobny przodek rodzaju Hippopotamus i Hexaprotodon żył w Afryce i Bliskim Wschodzie.
Podczas gdy zapisy kopalne hipopotamów są wciąż słabo zrozumiałe, linie rozwojowe dwóch nowożytnych rodzajów Hippopotamus i Choeropsis mogły rozdzielić się już 8 milionów lat temu. Pierwotną formą hipopotamka karłowatego mógł być rodzaj Saotherium. Saotherium i Choeropsis są wyraźnie bardziej bazalne niż Hippopotamus and Hexaprotodon i dlatego wykazują bliższe podobieństwo do przodka rodzaju hipopotamów.