Diprotodontia |-- †Palorchestidae |-- †Wynyardiidae |-- †Thylacoleonidae (lwy workowate) |--o Vombatiformes (wombatokształtne) | |--o Phascolarctoidea | | `-- Phascolarctidae (koalowate) | `--o Vombatoidea | |-- †Ilariidae | `--+-- †Diprotodontidae | `-- Vombatidae (wombatowate) `--o Phalangeriformes |-- Burramyidae (drzewnicowate) `--+--o Macropodoidea | |-- Potoroidae (kanguroszczurowate) | `-- Macropodidae (kangurowate) `--+--o Petauroidea | |-- Acrobatidae (akrobatki) | |-- Pseudocheiridae (pseudopałankowate) | `-- Petauridae (lotopałankowate) `--o Phalangeroidea |-- Phalangeridae (pałankowate) `--+-- †Pilkipildridae `--+-- †Ektopodontidae `-- †Miralinidae
Rozmieszczenie geograficzne Dwuprzodozębowce występują w krainie australijskiej. Koalowate zamieszkują lasy porastające wschód Australii. Ostronóg nektarowy zamieszkuje południowo-zachodnią Australię, torebnik piżmowy – północny wschód Queenslandu. Kanguroszczurowate i wombatowate również ograniczone są do Australii. Nie dotyczy to pałankokształtnych. Drzewnicowate prócz Australii zamieszkują także Nową Gwineę, podobnie jak pseudopałankowate, lotopałankowate i pałankowate, te dwie ostatnie spotykane także na mniejszych okolicznych wyspach. Kangurowate również spotyka się w Australii i Nowej Gwinei.