Se cree que el género divergió de su grupo hermano Cyclurus durante el Cretácico Superior. Estos dos géneros junto a sus géneros hermanos Pseudoamiatus y Maliamia, fueron los únicos amiidos y halecomorfos que sobrevivieron a la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno.^[6]​

Tras la extinción, Amia y Cyclurus sobrevivieron en un refugio en el oeste de Norteamérica y experimentaron una rápida radiación evolutiva. Los primeros restos fósiles de Amia datan del Paleoceno Medio, varios millones de años después de la extinción Cretácico-Paleógeno.^[7]​ Durante este período, algunas especies de Amia desarrollaron cuerpos muy grandes, en particular A. basiloides , uno de los holosteos más grandes conocidos. A diferencia de la distribución actual de Amia, la mayoría de estos fósiles provienen del oeste de Norteamérica.^[6]​

Aunque Cyclurus se dispersó por Europa y Asia poco después de la extinción masiva Cretácico-Paleógeno, Amia permaneció principalmente en el oeste de Norteamérica hasta el final del Paleógeno, cuando se dispersó hacia el oeste de Norteamérica como también en Asia. Cyclurus se extinguió durante el Oligoceno, dejando a Amia como el único amiido superviviente. Posteriormente, Amia se extinguió en el oeste de Norteamérica y también en Asia durante el Neógeno, dejando solo las poblaciones del este de América, que desde entonces han experimentado una pequeña diversificación.^[6]​

La taxonomía actual del género Amia es la siguiente:^[6]​

• Amia calva Linneo 1766 (Pez aleta de arco rojizo).
• Amia ocellicauda (Pez aleta de arco esmeralda).^[2]​
• Amia basiloides† Brownstein & Near, 2024 ( Paleoceno medio de Montana, EE. UU) .
• Amia godai† Yabumoto & Grande, 2013 ( Mioceno de Japón).
• Amia hesperia† Wilson, 1982 ( Tierras Altas de Okanagan del Eoceno ).
• Amia pattersoni† Grande & Bemis, 1998 (Paleoceno tardío de Alberta, Canadá).
• Amia scutata† Cope 1875 (Eoceno tardío de Colorado, EE. UU.).

La siguiente filogenia está basada Brownstein & Near (2024):^[6]​

1. ↑ Grande, Lance; Bemis, William E. (1998). «A Comprehensive Phylogenetic Study of Amiid Fishes (Amiidae) Based on Comparative Skeletal Anatomy. An Empirical Search for Interconnected Patterns of Natural History». Memoir (Society of Vertebrate Paleontology) 4: iv-690. ISSN 1062-161X. doi:10.2307/3889331. Consultado el 9 de julio de 2025. 
2. ↑ ^{a b} Brownstein, Chase D.; Kim, Daemin; Orr, Oliver D.; Hogue, Gabriela M.; Tracy, Bryn H.; Pugh, M. Worth; Singer, Randal; Myles-McBurney, Chelsea et al. (30 de noviembre de 2022). «Hidden species diversity in an iconic living fossil vertebrate». Biology Letters 18 (11): 20220395. PMC 9709656. doi:10.1098/rsbl.2022.0395. Consultado el 9 de julio de 2025.  Se sugiere usar |número-autores= (ayuda)
3. ↑ ^{a b} Hastings, Philip A.; Walker, H. J.; Galland, Grantly R. (2014). Fishes: a guide to their diversity. University of California Press. ISBN 978-0-520-95933-0.  |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)
4. ↑ ^{a b} Warren, Melvin L., ed. (2014). Freshwater fishes of North America. The Johns Hopkins University Press. ISBN 978-1-4214-1201-6.  |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)
5. ↑ «Bowfin (Amia calva)». tpwd.texas.gov. Consultado el 9 de julio de 2025. 
6. ↑ ^{a b c d e} Brownstein, Chase Doran; Near, Thomas J (29 de abril de 2024). «A giant bowfin from a Paleocene hothouse ecosystem in North America». Zoological Journal of the Linnean Society 202 (4). ISSN 0024-4082. doi:10.1093/zoolinnean/zlae042. Consultado el 9 de julio de 2025. 
7. ↑ Moore, Abby (1 de mayo de 2020). «Earliest Known Material of Amia, Bowfin, From The Sentinel Butte Formation (Paleocene), Medora, North Dakota». Theses and Dissertations. Consultado el 9 de julio de 2025.