(裏海豹 Phoca caspica , 貝加爾湖海豹 Phoca sibirica 及圓海豹 Phoca hispida )及Phoca(斑海豹 Phoca largha及港海豹 Phoca vitulina)世系可能是源於中新世巴拉特提斯海(Paratethys)的海豹亞科成員 , 其它如髯海豹屬 Erignathus, 管海豹屬Cystophora及環海豹屬Histriophoca則是源於北大西洋中部 , 且受冰川引起的海面升降壓力影響而遷移至北極 , 其後更向北太平洋 , 裏海及貝加爾湖等擴張 , 但更新世時期的海豹亞科成員化石太稀少 , 使了解它們的分布歷史受限。值得一說的是於阿塞拜強的更新世地層也發現了拿加美海豹Necromites nestoris , 拿加美海豹Necromites nestoris是和裏海豹 Phoca caspica同樣生活於裏海 , 拿加美海豹Necromites nestoris 具體資料不詳。
早更新世的北極看似是海豹亞科基層屬種髯海豹屬 Erignathus及管海豹屬Cystophora的發源地 , 髯海豹屬 Erignathus也擴展至北大西洋及白令海 , 管海豹屬Cystophora於北大西洋也有分布 , 這分布模式可解釋了海豹亞科是源於北大西洋 , 在北極繁洐並向白令海擴張。髭海豹 Erignathus barbatus於日本的北海道及加拿大海灣都有分布 , 於北極的髭海豹 Erignathus barbatus有較大的體型及較厚的脂肪抵抗寒冷的海洋 。髭海豹有兩個亞種包括哈德遜灣的Erignathus barbatus barbatus及拉普捷夫海(Laptev Sea)的Erignathus barbatus nauticus。於英國晚上新世至更新世早期(200萬年前至180萬年前)地層已發現了許多髭海豹的肱骨及脛骨化石 , 於阿拉斯加更新世中期地層也有髭海豹的化石記錄 , 瑞典的晚更新世地層都有髭海豹的骨骼化石發現 , 北美東岸晚更新世至早全新世地層也有化石記錄。
於2001年的摩爾多瓦中新世中期塞拉瓦爾階Serravallian(1365 萬年前至1161萬年前)地層發現了環海豹屬種阿里柯謝夫環海豹Histriophoca alekseevi , 阿里柯謝夫環海豹Histriophoca alekseevi是最古老的環海豹屬種 , 它和現存的環海豹Histriophoca fasciata 之間存有一段長時間的真空。環海豹Histriophoca fasciata (Phoca fasciata)及琴海豹Pagophilus groenlandicus (Phoca groenlandica)的分布隔離則是由更新世時期冰川引起的海面升降所做成 , 更新世時期環海豹Histriophoca fasciata (Phoca fasciata)於北太平洋演化 , 琴海豹Pagophilus groenlandicus則是於北大西洋演化 , 於阿拉斯加早更新世地層(約200萬年前)也發現了琴海豹Pagophilus groenlandicus的股骨化石 , 加拿大安大略早全新世(1萬年前)地層也有琴海豹Pagophilus groenlandicus的下頜化石發現。琴海豹Pagophilus groenlandicus雄性及雌性都可長1.6米及重136公斤 , 剛出生的幼海豹有白色柔軟光潔的皮毛。灰海豹 Halichoerus grypus則是從北極南部遷至氣候和暖的北大西洋 , Pusa- Phoca世系及灰海豹 Halichoerus都會出沒於北極的白令海。
港海豹 Phoca vitulina於更新世的間冰期分布於北極海岸線 , 持續的冰河時期減低了種內的基因交換並形成了明顯的亞種 , 斑海豹 Phoca largha則是早期海豹種群的後代且於冰河時期被孤立 , 圓海豹 Phoca hispida則把其分布擴展至北極地帶及大西洋至太平洋的近北極地帶 , 圓海豹 Phoca hispida最古老的化石於加拿大北極群島之一的班克斯島(Banks Island)被發現 , 化石是屬於晚更新世(41910年前) , 於魁北克早全新世(12 000–11 000 BP.) , 瑞典, 丹麥及芬蘭早全新世地層都有圓海豹 Phoca hispida的化石記錄。圓海豹 Phoca hispida是最細小的海豹但卻是北極最常見的海豹 , 雌雄均可達1.5米及重達68公斤。裏海豹 Phoca caspica則只分布於裏海並和其它海豹科成員完全隔離 , 其實裏海豹 Phoca caspica可能是圓海豹 Phoca hispida擴散所形成的產物 , 而分布於西伯利亞東部貝加爾湖的貝加爾湖海豹 Phoca sibirica可能也有相近的歷史 , Davies於1958年也指出圓海豹 Phoca hispida於俄羅斯的拉度加湖(Lake Ladoga)及芬蘭的Simaa湖都有受隔離的種群 , 這形成了一個假設 , Pusa世系源於中新世巴拉特提斯海(Paratethys)的海豹亞科成員 , 囊海豹Cryptophoca maeotica就是當地的海豹亞科成員之一 , 後來海豹亞科成員從南至北遷移並形成了北極盆地的 Pusa及Phoca世系 , 從遷移過程中遺留了一些海豹種群於內陸 , 像生活於俄國及芬蘭淡水湖的圓海豹 Phoca hispida , 裏海豹 Phoca caspica 及貝加爾湖海豹 Phoca sibirica就是例子了 , 但這些還需要有更多化石作研究。值得一說的是更新世已存有白鯨 , 一角鯨 ,弓頭鯨及比短臉熊育空亞種要大的北極熊史前亞種殘暴北極熊Ursus maritimus tyrannus和海豹亞科成員共存於北極。
相反海豹亞科成員於更新世時期向北移動, 因此海豹亞科成員於北極及近北極地帶存有多樣性, 前邊說過的於美國馬里蘭州卡爾弗特組(Calvert Formation，1800萬年前)地層發現的細海豹Leptophoca lenis是最早的海豹科成員, 但於相同時期潘諾尼亞海（Paratethys）也有海豹亞科成員存在, 這引發了海豹亞科是源於北大西洋東部還是西部的問題。於比利時中新世中期塞拉瓦爾階(Serravallian)地層發現的維納達海豹Phoca(Preapusa) vindobonensis就是生活於潘諾尼亞海的海豹亞科成員,此外還有原海豹Prophoca proxima 及格雷海豹Gryphoca similes 都是生活於中新世中期至晚期比利時的海豹亞科成員, 囊海豹Cryptophoca maeotica [Phoca maeotica] 也是生活於晚中新世托爾通階(Tortonian) 潘諾尼亞海東部的海豹亞科成員。
迪文海豹Devinophoca claytoni是近來於歐洲發現的古老海豹科成員之一, 它的化石被發現於斯洛伐克中新世中期(1300萬年前至1200萬年前)地層, 迪文海豹Devinophoca claytoni僅只有磨損的頭骨及牙齒化石發現, 迪文海豹Devinophoca claytoni的第三顆前臼齒有明顯的上原尖,它的歸屬存有疑問。
有關副特提斯海洋薩爾馬特海床發現的史前海豹化石, 於1941年所描述的並不少於八種, 當時的副特提斯海從維也納一直擴展至裏海(Caspian Sea) , 這些史前海豹分別是俄羅斯黑海附近的刻赤(Kerch)半島和Taman 半島的摩哲哥海豹Monachopsis pontica , 摩爾多瓦中部基希訥烏的囊海豹Cryptophoca maeotica [Phoca maeotica , Monotherium maeotica]及貝色拉海豹Phoca bessarabica , 維也納的哈拉沙海豹Phoca holitschensis及維納達海豹Preapus vindobonensis , 匈牙利布達佩斯的柏侖海豹Preapusa pannonica , 不過這些史前海豹大多沒有足夠的化石可供研究,也欠缺骨骼等描述, 它們全都沒有多少數據可陳述, 只有摩哲哥海豹Monachopsis (Phoca) pontica是最具重要性的史前海豹。摩哲哥海豹Monachopsis (Phoca) pontica是生活於副特提斯海洋中的細小海豹, 它的形態和Pusa屬系(裏海豹Phoca caspica , 貝加爾湖海豹Phoca sibirica 及圓海豹Phoca hispida )相似, 甚至有專家認為摩哲哥海豹Monachopsis (Phoca) pontica就是現存海豹亞科成員的先祖。
卡瓦斯海豹Kawas benegasorum是被發現於阿根廷巴塔哥尼亞的新種海豹, 它僅只有部分骨骼化石, 生存於中新世中期, 從化石來看卡瓦斯海豹Kawas benegasorum並不屬於現在海豹科成員的先祖。卡瓦斯海豹Kawas benegasorum肱骨有明顯的鏇後肌脊, 有外翻的髂骨, 股骨有明顯的上髁脊, 有明顯的肩胛脊, 前鰭趾骨有較短的骨骺, 這些都有別於僧海豹屬, 象海豹屬, 原褶邊海豹屬Properiptychus , 加洛海豹屬Callophoca , 皮斯科海豹屬Piscophoca , 弓海豹屬Acrophoca及馬什海豹屬Messiphoca等僧海豹亞科成員, 卡瓦斯海豹Kawas benegasorum的髂骨有少量的陷凹, 這特徵只和髭海豹相似, 它骨骼上的特徵和所有海豹科成員並不相似, 不過研究指卡瓦斯海豹Kawas benegasorum 和海豹亞科成員有密切關係, 不過這點卻比不上細海豹Leptophoca lenis。
