Cette page a pour objet de présenter un arbre phylogénétique des Echinodermata (Échinodermes), c'est-à-dire un cladogramme mettant en lumière les relations de parenté existant entre leurs différents groupes (ou taxa). Les points qui font l'objet de débats au sein de la communauté scientifique sont brièvement présentés avant la bibliographie.
À la suite d'un taxon, sa période d'apparition, quand elle est connue, peut être indiquée suivant la légende suivante : (Plé) : Pléistocène ; (Pli) : Pliocène ; (Mio) : Miocène ; (Oli) : Oligocène ; (Éoc) : Éocène ; (Pal) : Paléocène ; (Cré) : Crétacé ; (Jur) : Jurassique ; (Tri) : Trias ; (Per) : Permien ; (Car) : Carbonifère ; (Dév) : Dévonien ; (Sil) : Silurien ; (Ord) : Ordovicien ; (Camb) : Cambrien. De plus, pour plus de précisions si possible, (-) : inférieur ; (~) : moyen ; (+) : supérieur.
Le symbole ▲ renvoie à la partie immédiatement supérieure de l'arbre phylogénétique du vivant. Le signe ► renvoie à la classification phylogénétique du groupe considéré.
▲ └─o Echinodermata ├─o Stylophora (éteint) │ ├─o Mitrata (éteint) │ └─o Cornuta (éteint) └─o ├─o Soluta ou Homoiostelea (éteint) └─o ├─o Cincta ou Homostelea (éteint) └─o ├─o Ctenocystoidea (éteint) └─o ├─o Helicoplacoidea (éteint) └─o ├─o Cyclocystoidea (éteint) └─o ├─? Lepidocystoidea (éteint) ├─o Blastozoa ou Eocrinoidea (paraphylétique) (éteint) │ └─o │ ├─o │ │ ├─? Parablastoidea (éteint) │ │ └─o Blastoidea (éteint) │ └─o Cystoidea (éteint) │ ├─o Diploporida (éteint) │ └─o Rhombifera (éteint) └─o ├─o │ ├─o Echmatocrinida (éteint) │ └─o Crinozoa │ ├─? Paracrinoidea (éteint) │ └─o Crinoidea └─o Eleutherozoa ├─? Edrioasteroidea (éteint) └─o ├─o Asterozoa ou Stelleroidea │ ├─o │ │ ├─o Somasteroidea (éteint) │ │ └─o Ophiuroidea │ └─o Asteroidea │ ├─o Forcipulatacea │ ├─? Concentricycloidea │ └─o │ ├─o Spinulosacea │ └─o Valvatacea └─o Echinozoa ├─o │ ├─? Ophiocistioidea (éteint) │ └─o Holothuroidea └─o ├─o Edrioblastoidea (éteint) └─o Echinoidea ├─o Cidaroidea └─o Euechinoidea ├─o Echinothurioidea └─o Acroechinoidea ├─o Diadematoida ├─o Echinacea └─o Irregularia ├─o Echinoneoida └─o ├─o Neognathostomata └─o Atelostomata
 Protoreaster linckii (Asteroidea) |  Acanthaster planci (Asteroidea) |  Ptilometra australis (Crinoidea) |  Crinoidea |
 Ophiura ophiura (Ophiuroidea) |  Synapta maculata (Holothuroidea) (Ile de la Réunion) |  Holothuria leucospilota (Holothuroidea) (Ile de la Réunion) |
 Heterocentrotus mammillatus (Echinoidea, Echinometridae) |
Les différentes classes actuelles d'Échinodermes, tous pentaradiés, sont bien individualisées. Mais la phylogénie de l'ensemble du groupe, ainsi que la définition de celui-ci, deviennent délicates dès lors qu'on y inclut les nombreuses classes fossiles, et plus encore en rajoutant les formes plus anciennes provenant d'Ediacara ou des schistes de Burgess.
La position de certains groupes a même été contestée (les Mitrata ont parfois été considérés comme des Chordés – les « Calcichordés » – ou les Tribrachididés au contraire comme proches des Échinodermes plutôt que des Cnidaires).
Traditionnellement, les formes fossiles sans symétrie 5 sont regroupées dans les Homalozoaires, tandis que les Échinodermes stricto sensu sont répartis entre Pelmatozoaires et Éleuthérozoaires. Il s'avère aujourd'hui qu'Homalozoaires (i.e. Soluta, Cincta, Mitrata, Cornuta, Ctenocystoidea) et Pelmatozoaires (i.e. Blastoidea, Eocrinoidea, Cystoidea, Crinoidea, etc.) sont para- ou polyphylétiques.
Au sein même des Éleuthérozoaires, la position des Holothuries et des Ophiures varie selon les auteurs.
Les travaux de Mooi et David remettent en question une phylogénie impossible à finaliser si on la base sur le caractère pentaradié, en distinguant l'organisation des axes du squelette (lire leur article de 1999 en français).