O gênero Miacis, o mais antigo antepassado dos felídeos e dos canídeos, habitava o continente norte -americano há cerca de 40 milhões de anos (Eoceno). Esse pequeno carnívoro primitivo vivia provavelmente nas árvores Ainda que as fases intermediárias entre o gênero Miacis e o leão atual sejam pouco conhecidas, sabe-se que gênero Nimravus, que existiu há 30 milhões de anos (oligoceno), já possuía a dentadura própria dos felídeos, com caninos longos e cortantes. Por diversas vezes no decurso da história desta família, os caninos superiores tornaram-se afiados e cresceram de tal forma que ultrapassaram o bordo superior da mandíbula. Smilodon, também conhecido como tigre-dente-de-sabre, foi o derradeiro representante desses felídeos, que possuíam caninos enormes e desapareceram da terra há 12.000 anos, no final da época plistocena.

Foram encontrados na América numerosos exemplares fósseis de Panthera atrox e na península Ibérica de Panthera spelaea que, são considerados, antepassados diretos da espécie Panthera leo. Chamado leão das cavernas, o gênero Panthera spelaea foi reproduzido nas grutas de Combarelles, na Dordonha, em belíssimas pinturass rupestres que remontam ao Paleolítico Superior (13000 - 8000 a.c.). Com a extinção das florestas, a espécie acabou por desaparecer.

Os primeiros desenhos representando os leões são muito antigos. Os monumentos do Egito antigo figuram-no nas mais diversas fases da vida desse povo, provando assim que os egípcios já o conheciam muito bem. O antigo idioma dos egípcios utiliza a mesma palavra para designar o leão e o gato. O hieróglifo com o qual o leão é identificado, nas inscrições, corresponde à palavra maao, cuja origem onomatopaica é evidente.

Não se sabe com precisão em que época o leão se extinguiu na Europa mas é certo que isso ocorreu no último milênio. Na Roma antiga reuniam-se, nas arenas, centenas desses animais. Heródoto conta que, quando o exército de Xerxes atravessou a Macedônia, numerosos leões, encorajados pela escuridão, atacaram os camelos que carregavam as bagagens. O fato provocou grande surpresa entre os soldados, que ignoravam a presença desse animal naquela região. Aristóteles afirma que o leão não existia em nenhuma outra regiao do continente europeu.

A Bíblia informa-nos que, na antigüidade, existiam leões na Síria e na Palestina. Contudo, também sobre a época de seu desaparecimento da Terra Santa nada sabemos de preciso. Em todo caso, é certo que, em outras épocas, sua área de distribuição estendida do Cabo da Boa Esperança à África do Norte e do sul da Ásia à Índia.

Há um século atrás, os leões substituíam na totalidade da África, exceto nas zonas das florestas equatoriais. Existiam também na Arábia e na Ásia Menor, no sopé dos Himalaias, no Irã e no Afeganistão.

Atualmente, além dos últimos leões da Ásia que sobrevivem na reserva indiana de Gir, rica em florestas, existem ainda populações deles nas reservas do Quênia e da Tanzânia. Por fim, nas savanas e nas regiões semidesérticas da África Ocidental encontram-se núcleos populacionais bastante reduzidos.

No mapa ao lado a região em azul representa as zonas atualmente habitadas por leões.

A cor laranja no mapa representa as zonas habitadas por leões no século passado.

É quase certo que se extinguiu no Irã e no Iraque, mas o leão-persa (foto ao lado), Leo leo persica, que constitui uma subespécie bem característica, ainda existe na floresta de Gir, na região indiana de Kathiawar.