Pes domácí je zoologicky zařazen do třídy savců (Mammalia), řádu šelem (Carnivora), čeledi psovitých (Canidae) a společně se dvěma dalšími druhy do rodu pes (Canis). Vedle psa domácího (Canis ( l.) familiaris) jsou to vlk obecný (Canis lupus) a dingo, který je dnes považován za samostatný druh.
Vývoj psa je spojen se začátkem vývoje ostatních savců před asi 600 milióny let. Jako zkameněliny se nalézaly zbytky těchto tvorů z doby eocénu. 20 miliónů let poté byl zjištěn psovitý druh Hesperocyon . z něj vznikla před 15 - 20 milióny let skupina psovitých šelem nazvaná Tomarctus - Cynodesmus. Za prapředka psa (monofyletický původ) je považován již zmíněný Tomarctus brevirostris. Jiní badatelé za pravděpodobnější považují polyfyletický původ psa, tzn. že se na jeho vzniku podílelo více druhově blízkých předchůdců, což lze dokázat různě starými vykopávkami koster psa.