牛科Bovidae是有蹄类中最成功最进步的一科，包括现存半数的有蹄类。牛科多雌雄均有角，骨心和角鞘终生生长，门齿和犬齿均退化，反刍功能完善。牛科种类繁多，其科以下的分类争议也多，可以分成多个亚科和族。牛科并非起源于非洲，但是现在在非洲却最为繁盛，其中有些亚科是非洲所特有，有些虽非非洲所特有，但是在非洲的种类最丰富。在非洲之外，亚洲牛科的种类也较丰富，欧洲和北美洲也有少数，而南美洲和大洋洲没有原产的牛科动物。牛科除了牛亚科的牛族统称为牛，羊亚科的羊族统称为羊外，其它多统称为羚羊。
牛亚科Bovinae是分布比较广泛的亚科，也是仅有的可见于非洲和亚洲之外的两个亚科之一，但是分布中心还是在非洲和亚洲南部，其中亚洲东南亚最近还有新种被发现。牛亚科多体型较粗壮，其中包括有角类中体型最大的成员，不善于奔跑。牛亚科可分成牛族Bovini、蓝牛羚族Boselaphini和薮羚族Tragelaphini。牛族包括现存有6个属，其中多种驯化成了家畜。牛属Bos是牛族最大的一属，野生种类分布现局限于亚洲南部、东南部一带，北到青藏高原、南到爪哇，其中牦牛Bosmutus生活于青藏高原，其它现存牛属成员除了家畜外均生活于热带森林和林地。水牛属Bubalus仅水牛Bubalusbubalis，也有人分出不同的种，已经被驯化成家畜，另有少数种群生活与南亚和东南亚的少数地区。水牛属史前曾经到达我国北方地区。倭水牛属Anoa是牛族中体型最小的成员，有3种，分别分布于印度尼西亚的苏拉威西岛和菲律宾的民都洛岛，数量稀少。非洲野牛属Syncerus仅非洲野牛（非洲野水牛）Synceruscaffer，分布于非洲撒哈拉沙漠以南的稀树草原和森林地带，是非洲仅有的牛属动物，也有人将热带雨林中的分出单独的赤水牛（刚果野牛）Syncerusnanus，二者外形和习性均有一定差别。野牛属Bison是唯一分布非洲和亚洲以外的牛亚科成员，包括美洲野牛Bisonbison和欧洲野牛Bisonbonasus两种，欧洲野牛数量稀少，现处于半野生状态，美洲野牛曾经是美洲数量最多的大型动物，但一度几乎被捕杀殆尽，经过保护得到了恢复。蓝牛羚族现为南亚的特产，有蓝牛羚Boselaphustragocamelus和四角羚羊Tetracerusquadricornis两种，蓝牛羚是亚洲体型最大的羚羊，四角羚羊则是唯一有四个角的羚羊。薮羚族使非洲的特产，其中德氏大羚羊Taurotragusderbianus世界上最大的羚羊，体型和牛相当，紫羚羊Boocercuseuryceros则是最大与最漂亮的森林羚羊。
霓羚亚科Cephalophinae是非洲的特产，主要为适应森林生活的小型羚羊，性格谨慎胆小，遇到危险便钻入树丛中。有些霓羚身上有美丽的花纹。
马羚亚科Hippotraginae是大型羚羊，主要产于非洲，少数可见于中东，史前则分布较广。马羚亚科又科分为马羚族Hippotragini和苇羚族Reduncini，马羚族体型大而略似马，角长，有些种类适应干旱地区生活，其中阿拉伯长角羚Oryxoryx分布于阿拉伯半岛和伊拉克一带的荒漠中，是马羚亚科唯一分布于亚洲的成员。苇羚族多分布于多水地区，有些种类水性很好，如水羚Kobusellipsiprymnus和驴羚Kobusleche。苇羚族有时单成立一个亚科。
绢羚亚科Alcelaphinae是善于奔跑的大型羚羊，特产于非洲，角弯曲似牛角，体格健壮。绢羚亚科中最著名的当属黑斑牛羚Connochaetestaurinus，又称角马，广布于非洲东非和南非各地，是非洲原野上最常见的大型动物之一，常出现于电视上，有随着季节迁徙的习性。而南非的白尾牛羚Connochaetesgnou则野生的已经灭绝，只有一些处于半野生状态的保存了下来。绢羚亚科有时作为族并入马羚亚科。
羚羊亚科Antilopinae是中小型的羚羊，又可分成羚羊族Antilopini和新小羚族Neotragini，二者也常分别作为独立的亚科。羚羊族主要分布于非洲，其中跳羚Antidorcasmarsupialis和汤氏瞪羚Gezellathomsoni等属于非洲最常见的羚羊之一，和黑斑牛羚一样可以结成世界上规模最大的兽群。羚羊族有部分成员分布于亚洲，其中我国有原羚属Procapra的3种以及鹅喉羚Gezellasubgutturosa。新小羚族是一些体型非常小的羚羊，其中倭新小羚（王羚）Neotraguspygmaeus是体型最小的羚羊，也是体型最小的偶蹄类之一。新小羚族除了体型极外，多眼睛较大，角细小，特产于非洲。
羊亚科Caprinae是牛科分布最广，成员最复杂的一个亚科，成员之间体型和习性相差较大，可以分成几个不同的族，其分法有一定的争议。羊亚科成员多生活于高原山地，其分布中心是亚洲腹地，在欧洲和北美也能见到，而在牛科最丰富的非洲则只见于北部地区。高鼻羚羊族Saigini成员有膨大的鼻子，适合快速奔跑，有人将其归入羚羊亚科。高鼻羚羊族包括分布于中亚的高鼻羚羊Saigatatarica和分布于青藏高原的藏羚羊Pantholopshodgsonii，二者均可结成媲美非洲的大型羚羊群，但前者因为羚羊角的药用价值而被捕捉，在我国境内已经灭绝，后者因为产高质量的羊绒而被捕杀，日趋濒危。羊牛族Ovibovini成员的体格粗壮似牛，毛长而适应寒冷生活，现存两种，麝牛Ovibosmoschatus分布于北极地区，是分布最北的有蹄类，羚牛Budorcastaxicolor又称扭角羚，分布于我国西南山地和邻近国家的山地。羊羚族（臆羚族、斑羚族）Rupicaprini（Naemorhedini）体型略似羚，多生活于亚洲东部和东南部山地，如鬣羚Capricornissumatraensis又称苏门羚，是我国南方和东南亚山地较常见的大型动物，斑羚Naemorhedusgoral在我国分布广泛，在北京郊区也能见到。羊羚族有两种分布于亚洲以外，其中臆羚Rupicaprarupicapra分布于欧洲和近东地区，雪羊Oreamnosamericanus分布于北美洲西北部，也有人将这两种亚洲以外的羊羚类归入羊族。羊族Caprini有4属，均是一些非常适应山地生活的动物。绵羊属Ovis是分布最广的羊，在欧亚大陆和北美洲的山地都能见到，以角大而成螺旋形为特征，其中家畜绵羊Ovisaries因出产羊毛而被广泛饲养，亚洲中西部的赤盘羊Ovisorientalis可能是家畜绵羊的野生祖先，我国产的盘羊Ovisammon则是绵羊属体型最大的一种。山羊属Capra以嘴下有须为特征，主要分布于欧亚大陆的山地，另有西敏羊Caprawalie分布于非洲埃塞俄比亚的西敏，是非洲仅有的两种野羊之一，数量非常稀少。西敏羊常被当作是羊Capraibex的亚种，羊又称北山羊，分布广泛，我国西北也能见到。家畜山羊Caprahircus比绵羊更能忍受恶劣的环境，被传播到世界各地，其祖先可能是中近东一带的野山羊Capraaegagrus。非洲的另一种亚羊是蛮羊Ammotraguslervia，是蛮羊属的唯一代表，分布于北非，雄羊颈下有长须。有两属野羊是亚洲的特产，岩羊属Pseudois有2种，岩羊Pseudoisnayaur分布于我国西南部和西北南部及中亚一些山地，倭岩羊Pseudoisschaeferi是较新承认的种，特产于我国西南。塔尔羊属Hemitragus有3种，雄性身披长毛，分布于南亚和西南亚的山地，其中喜马拉雅塔尔羊Hemitragusjemlahicus也见于我国西藏最南部。