Le lion des cavernes (Panthera leo spelaea) a des sous-espèces, les voici :
Le lion des cavernes européen (Panthera spelaea spelaea), forme type de plus petite taille.
Le lion de Béringie (Panthera spelaea vereshchagini) peuplait l’Arctique sibérien et le nord de l’Amérique. La longueur du crâne de cette sous-espèce peut varier entre 300 et 310 millimètres. Il a une petite taille par rappot aux autres sous-espèces.
Le lion des cavernes primitif (Panthera spelaea fossilis) est un lion fossile du Pléistocène (la troisième époque du système Néogène). Il était présent dans une bonne partie de l'Europe. Une forme primitive issue du lion moderne, de très grande taille.
Le lion d’Amérique (Panthera spelaea atrox) vivait en Amérique du Nord pendant le Pléistocène, de très grande taille comme le lion des cavernes primitif (Panthera spelaea fossilis).