現在認為最早的逆戟鯨屬化石來自1365萬年前至800萬年前的德國及南非一帶 , 南非發現的逆戟鯨屬化石是頜骨節片化石 , 北美也有晚中新世的逆戟鯨屬牙齒化石 , 種名大多數是以sp標示 , 意思是未定種,大多數化石較零碎,只有上新世義大利及英國的西托克逆戟鯨Orcinus citoniensis 化石較完整,全長少於4米 , 西托克逆戟鯨Orcinus citoniensis有較細小的牙齒,但頜骨上每排牙齒數目卻有14顆之多 , 西托克逆戟鯨形態介乎於真海豚及逆戟鯨之間。
於長濱也發現了逆戟鯨屬的牙齒化石 , 當地也出土了大白鯊及Isurus hastalis等鯊類化石 , 也有長鼻目中的Parelephas protomammonteus , 長頸鹿屬中的 Giraffa nipponica及鹿屬(cervus)的Cervus kazusensis。該逆戟鯨屬被命名作古逆戟鯨Orca paleorca , 古逆戟鯨Orca paleorca有較長且結實的大牙齒 , 化石來自更新世的卡拉布里亞階Calabrian , 這牙齒化石被認為不屬於抹香鯨科的原因是因為牙齒沒有厚的白堊質 , 牙根呈圓柱狀 , 頂端較尖 ,橫載面呈平穩圓滑的橢圓形 , 有較大的髓腔。現存的逆戟鯨牙齒中, 牙根橫載面呈扁平壓縮的橢圓形 , 前後部邊緣也趨向寬廣及有非常薄的槽 , 以上特徵於古逆戟鯨Orca paleorca牙齒化石是沒有的。古逆戟鯨Orca paleorca牙齒化石高度達50毫米 ,最大的橫載面直徑達29.5毫米 , 化石要較英國發現的上新世逆戟鯨屬(可能是西托克逆戟鯨)牙齒來得大 , 古逆戟鯨Orca paleorca和現存的逆戟鯨關係要較密切 , 不過現存的逆戟鯨於上新世時期的日本及英國已有分布了 , 最古老的現存逆戟鯨(Orcinus Orca)化石於北海道上新世早期的地層已被發現。
