伞形科的系统分类在植物学史上经历了多次修订。最初，1672年，R·莫里森根据果实特征将伞形科划分为9属165种（Hydrocotyloideae、Saniculoideae和Apioideae三个科）。C·von·林奈在1753年的《植物种志》中记录了45属，以总苞和小总苞作为主要鉴别特征。1898年，O·德鲁德进一步整理，明确了这三个科的细节。
天胡荽亚科(Hydrocotyloideae)包含天胡荽属、积雪草属和马蹄芹属等。变豆菜亚科(Saniculoideae)涵盖了变豆菜属和刺芹属等。
芹亚科(Apioideae)分为多个族，如：针果芹族包括细叶芹属、香根芹属等；芫荽族有芫荽属和双球芹属；美味芹族则包括山茉莉芹属和滇芹属等多个属。阿米芹族下分两个亚族：葛缕子亚族包括柴胡属、芹属等，西风芹亚族则有西风芹属和茴香属等。
前胡族分为当归亚族、阿魏亚族和环翅芹亚族，每个亚族又包含了多个如当归属、阿魏属等具体属。脂胶芹族下，防风亚族仅含防风属，胡萝卜族则仅包括胡萝卜属。伞形科的分类体系为全球植物学家提供了丰富的研究基础。
伞形科双子叶植物，隶属伞形目(Apiales,Umbellales)。约275属，2850种，近于全球分布，以北温带最丰富。中国约95属，525种，各地都有分布。