百合科是大而庞杂的科。按传统的分类系统，在单子叶植物中，凡具花冠状花被、上位子房和6枚雄蕊者，均归入百合科中。但许多学者持不同的看法，如J.哈钦森（1934）主张从百合科中分出樱井草科(Petrosaviaceae)、延龄草科(Trilliaceae)、菝葜科（Smilacaceae)、假叶树科（Ruscaceae)和Philesiaceae等。此外，他还把葱族（Allieae）与百子莲族（Apa-gantheae)移至石蒜科中。塔赫塔江（1980)将百合科细分成16个科，而H.T.达尔格伦和H.T.克利福德（1982)则分成25个科。后两位学者的百合科概念，缩小到只剩下14个属。

除百合科本身的分类问题有较大的争论外，它与双子叶植物的关系也引起人们很大的兴趣，例如田村道夫（1974）认为百合科系由双子叶植物毛茛科衍生而来的，此说得到一些中国学者的支持。

广义的百合科包括13个亚科。

1、墨花亚科

根状茎，罕有鳞茎；具茎生叶，极小腐生无叶；花通常排成顶生或腋生的花序，极罕单生；花药一般外向；果实为蒴果。包括6族；中国产5族，常见的属有岩菖蒲属(Tofieldia)、樱井草属(Petrosavia)、藜芦属（Veratrum)以及油点草属（Tricyrtis)等。

2、何瑞尔亚科（Herrerioideae)

根状茎块茎状；茎直立或缠绕；叶成簇，基生或侧生；花排成总状花序或圆锥花序；花被片离生；心皮与花柱均合生；蒴果3深裂，室背开裂。包括3属，中国不产。

3、阿福花亚科（Asphodeloideae) 根状茎，有时呈块状并具肉质根，很少为块茎或鳞茎，叶通常近于基生，成簇；花序顶生；花药外向，有时顶端开裂；蒴果室背开裂或罕有室间开裂，极少浆果状。包括7族；中国产4族，常见的属有山菅属(Dianella)、独尾草属（Eremurus）、吊兰属(Chlorophytum)、萱草属(Hemerocallis)等。

4、吴木比亚科（Wurmbaeoideae)

块茎球茎或匍匐茎；叶大多为茎生，极少顶端卷须状；花通常排成穗状花序或总状花序，极少单生于叶腋；花被片离生或基部合生；花药外向或内向；蒴果多为室间开裂，较少室背开裂。包括6族，比较著名的有秋水仙（Colchicumautumnale)；中国产2族，只有2种，即山慈姑(Iphieniaindica)与嘉兰(Gloriosasuperba)。

5、百合亚科（Lilioideae)

鳞茎。茎直立 具1枚至多枚叶；花排成顶生的总状花序或近伞形花序，或单朵顶生，不具总苞；花被片离生；花药内向；胚珠多数；蒴果室背开裂，罕有室间开裂。包括4族；中国产3族，常见的属有郁金香属、顶冰花属（Gaea)、百合属、贝母属、豹子花属（Nomocharis)等。

6、六出花亚科（Alstroemerioideae)

根状茎，有时有块根；茎直立或攀援，有叶；花排成顶生聚伞花序，有时为不规则的总状花序，较少单生；花被片仅基部合生并连合于子房；花药假基着；子房假下位，3～1室；蒴果通常室背开裂。包括4属，中国不产。

7、绵枣儿亚科（Scilloideae)

鳞茎；叶通常基生，少有在总状花序顶端具叶簇；花排成顶生的穗状花序、总状花序或伞状的头状花序；花被片离生或不同程度的合生；花药内向；蒴果室背开裂，包括3族；中国产2族，共2种，即绵枣儿(Scillascilloides)和穗花韭(Milulaspicata)。

8、葱亚科（Allioideae)

鳞茎，具或不具根状茎；叶基生；花排成伞形花序，外有2至多枚总苞片，花被片离生或多少合生；蒴果室背开裂。包括3族；中国产1族1属，即葱属。

9、天门冬亚科（Asparagoideae)

根状茎长或短；茎直立或攀援；叶茎生或退化成鳞片状；花排成总状花序、穗状花序、伞形花序或圆锥花序，顶生或腋生，较少单朵顶生；花被片离生或合生成筒；浆果。包括5族；中国产4族，常见的属有铃兰属（Convallaria）、开口箭属（Tupistra)、黄精属、重楼属(Paris)、天门冬属等。

10、沿阶草亚科（Ophiopogonoideae) 根状茎粗短，有时有匍匐茎；叶狭长或披针形，基生或成簇生于伏地的茎上；花排成顶生的总状花序；花被片离生或合生成管，花丝有时合生成环状；花药半内向；子房有时半下位；果皮早期破裂露出1～3个种子，种子具肉质种皮而呈浆果状。包括2族共3属，即沿阶草属、山麦冬属(Liriope)和球子草属(Peliosanthes)，中国均产。

11、粉条儿菜亚科（Aletroideae)

根状茎短；叶基生，线形至披针形；花排成顶生总状花序；花被片合生成管状，下部与子房连合；花药半内向；子房半下位；蒴果室背开裂。包括2属，中国产1属，即粉条儿菜属(Aletris)。

12、芦梓亚科（Luzuriagoideae) 灌木、半灌木或攀援木本；茎常分枝；花排成聚伞花序，顶生或腋生，极罕退化成1～3朵；花被片离生，罕有稍合生；雄蕊离生或基部合生成环状；子房上位或下位；浆果。包括8属，中国不产。

13、菝葜亚科（Smilacoideae)

灌木或罕有草本，攀援或直立；叶3～5脉，间有网状脉；花排成伞形花序、穗状花序、总状花序或圆锥花序，通常雌雄异株，罕有两性花；花被片离生或合生成管；花药内向，药室汇合成一室；浆果。有菝葜属与肖菝葜属(Heterosmilax)，中国均产。