美洲豹最早的化石记录发现于南非，距今约190万年，大概这一时期，美洲豹走出非洲，迁徙到欧洲和西亚。在欧洲的美洲豹一直延续到中更新世晚期(距今约30万年)，而进入西亚的一支继续扩散，在距今约140万-100万年出现在中亚和南亚地区。而北美迄今最早的美洲豹化石记录来源于早更新世晚期(距今约85万年)的西弗吉尼亚州，这条路线上最大的不确定处来自于东亚地区美洲豹支系的分布，有待将来更多的研究揭示。[11]
美洲豹现在分布在中南美洲，但分子系统发育学的研究表明美洲豹属于非洲大猫，和豹（Panthera pardus）和狮（Panthera leo）组成一个支系，并且是这个支系最早分异的现生成员。这显示美洲豹应该起源于非洲，经过迁徙扩散到达北美，南美。事实上早在分子生物学的证据出现之前，欧洲学者Hemmer等人就已经识别出欧洲更新世常见的中-大型豹属物种冈巴佐格豹（Panthera gombaszogensis）在形态上与美洲豹十分接近，可能代表美洲豹在旧大陆的祖先。这一观点近年来得到多数学者的认同。然而在这种假说下，新大陆的美洲豹应该是旧大陆的冈巴佐格豹从欧洲迁徙到北美演化而成的，那唯一的迁徙路径是通过亚洲，白令陆桥，最终到达北美洲。然而亚洲地区冈巴佐格豹的化石记录非常稀少，已知的两个有效记录来自于中亚和西亚。[12]
美洲豹的学名“Panthera onca”由卡尔·林奈（Carolus Linnaeus）在1758年提出。[10] “Panthera”一词源自古典拉丁语“panthēra”，而“panthēra”又源自古希腊语“pánthēr (πάνθηρ) ”，意为“所有野兽”或“捕杀所有动物的猎手”。
美洲豹头体116 - 170厘米，尾巴44 - 80厘米。一般来说，成年雄性（37 - 121公斤）比成年雌性（31 - 100公斤）重，体型存在相当大的区域差异。[10]