企鹅类源于谁至今还是不明的 , 根据分子学研究推测企鹅类源于7100万年前 , 从早期企鹅类化石可看出牠们保留了一些鹱形目的特征 , 这暗示了牠们是和鹱形目(Procellariiformes)源于同一先祖 , 不过鹱形目(Procellariiformes)于始新世中期之前是没有化石记录。 晚始新世至早中新世的大型企鹅类肱部结构简单 , 有呈三角形的骨沟 , 骨沟的原始特征和鹱形目(Procellariiformes)的更类似 , 早中新世巴塔哥尼亚的南极副皇帝企鹅Paraptenodytes antarcticus就保留了一些鹱形目的特征 ; 晚渐新世至早中新世的中小型企鹅类骨沟呈双边的 , 这特征于现存的企鹅类也同样存在 。
企鹅无论是史前还是现代，分布都是在南极 , 澳洲 , 新西兰 , 南美及南非一带，而现存的6属17种企鹅(一说是18种)，实际上只有皇帝企鹅及阿德利企鹅是在南极洲繁殖的 , 南极企鹅Pygoscelis antarctica是分布于南极 , 但并非在南极繁殖。不过第三纪南极曾一度是孕育企鹅的流奶与蜜之地 , 当时的南极和现在的南极更是天壤之别。

古新世
最古老的企鹅目成员是来自早古新世新西兰的威马奴企鹅属Waimanu , 威马奴企鹅属一共有两种包括晚早古新世(6160万年前至6050万年前)的曼纳林威马奴企鹅Waimanu manneringi和早晚古新世(6000万年前至5800万年前)的Waimanu tuatahi , 威马奴企鹅属Waimanu属于体型较大的企鹅目成员 , 有较长的翼及跗跖骨 , 从威马奴企鹅属Waimanu的翼部骨骼显示牠们对水性的适应程度不如现在的企鹅类。于1990年达尼丁[新西兰南岛东南岸港市]的Moeraki组发现了另一种史前鸟类的鸟喙突 , 肩胛骨及肱部节片残骸化石 , 从鸟喙突来看可能是属于企鹅目成员 , 鸟喙突和威马奴企鹅属Waimanu的相似 , 牠的年代要较威马奴企鹅属Waimanu来得晚。

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第三种被定种的古新世企鹅是晚古新世(5600万年前至5500万年前)南极西摩岛的横谷企鹅Crossvallia unienwillia , 横谷企鹅Crossvallia unienwillia被发现于横谷组(Cross Valley Formation) , 仅只有三个不完整的骨骼发现包括肱部 , 大腿骨及胫跗骨 , 从化石推断横谷企鹅Crossvallia unienwillia全长约127.5 cm 至142.5 cm 。横谷企鹅Crossvallia unienwillia的化石发现显示当时古新世晚期的南极半岛北部气候是很和暖及潮湿的 , 这有别于现在南极严寒的气候。

始新世
大多数南极企鹅化石来自晚始新世的La Meseta组上层 , 很遗憾的是没有铰接骨骼化石发现 , 牠们都仅只有单块骨骼化石发现 , 跗跖骨就是能确认这些史前企鹅身份的重要化石部分 , 这些史前的南极企鹅分别是剑喙企鹅属种大型剑喙企鹅Anthropornis grandis , 诺氏剑喙企鹅Anthropornis nordenskjoeldi , 维氏弓企鹅Archaeospheniscus wimani , 阿克托夫斯基特尔斐企鹅Delphinornis arctowskii , 完美特尔斐企鹅Delphinornis gracilis , 拉森氏特尔斐企鹅Delphinornis larseni, 完美鱼翼企鹅Ichtyopteryx gracilis, 马兰比奥企鹅Marambiornis exilis, 梅塞塔企鹅Mesetaornis polaris., 贡纳古冠企鹅Palaeeudyptes gunnari, 卡氏古冠企鹅Palaeeudyptes klekowskii , Orthopteryx gigas , 维曼企鹅Wimanornis seymourensis , 梅塞塔托尼欧企鹅Tonniornis mesetaensis及小托尼欧企鹅Tonniornis minimum。诺氏剑喙企鹅Anthropornis nordenskjoeldi是西摩岛中最大的史前企鹅　，高达165厘米及重量超过80公斤，比皇帝企鹅还要大 , Orthopteryx gigas可能是诺氏剑喙企鹅Anthropornis nordenskjoeldi的同物异名。

Anthropornis nordenskjoeldi.

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Anthropornis grandis.

Archaeospheniscus wimani.

Anthropornis sp. or Palaeeudyptes sp

Baker et al.于2006年认为现存的企鹅类共同先祖是源于始新世南极 , 其中体型较大的属种可被排除是现存企鹅类共同先祖这可能性 , 剑喙企鹅属Anthropornis于始新世至渐新世交界中完全灭绝 , 古冠企鹅属Palaeeudyptes一共有四种 ,卡氏古冠企鹅Palaeeudyptes klekowskii及南极古冠企鹅Palaeeudyptes antarcticus体高能达1.4至1.5米 , 体型细小的贡纳古冠企鹅 Palaeeudyptes gunnari体型已相当于一头皇帝企鹅 , 维曼企鹅Wimanornis Seymourensis可能是贡纳古冠企鹅Palaeeudyptes gunnari的同物异名。 新西兰的马普利斯古冠企鹅Palaeeudyptes marplesi仅只有部分骨骼及腿骨化石发现 , 牠是属于始新世中期至晩期(4000万年前至3400万年前) , 马普利斯古冠企鹅Palaeeudyptes marplesi可能是南极古冠企鹅Palaeeudyptes antarcticus的先祖 , 也有专家认为牠是南极古冠企鹅的亚种 ,马普利斯古冠企鹅Palaeeudyptes marplesi体高能达 105至 145厘米 , 古冠企鹅属Palaeeudyptes于渐新世新西兰仍有属种 。
维氏弓企鹅Archaeospheniscus wimani体型和王企鹅属 Aptenodytes相当 , 弓企鹅属 Archaeospheniscus于渐新世新西兰也有属种存在 , 罗维弓企鹅Archaeospheniscus lowei及拉普戴尔弓企鹅Archaeospheniscus lopdelli就是渐新世新西兰的属种并较维氏弓企鹅Archaeospheniscus wimani来得大, 弓企鹅属 Archaeospheniscus相对其他早第三纪企鹅目成员有相对较短的跗跖骨 , 跗跖骨特征和王企鹅属 Aptenodytes的存有一定相似性 , 不过二者的肱部特征却完全不相同。
Palaeeudyptes gunnari.

Palaeeudyptes marplesi.

Palaeeudyptes klekowskii.

Palaeeudyptes sp.