Классификация отряда многократно пересматривалась, предпринимались попытки группировать многообразие его представителей по различным критериям. Достаточно долго отряд делили на бабочек и молей, однако позднее стало очевидно, что подобное разделение довольно условно.

До 220 000 видов чешуекрылых распределены по множеству семейств и более крупных систематических групп.

Современная классификация чешуекрылых выделяет четыре подотряда:
Первичные зубатые моли (Zeugloptera) — в настоящее время представлен одним надсемейством Micropterigoidea, в котором имеется единственное семейство Micropterigidae.
Бесхоботковые (Aglossata) — в настоящее время представлен одним надсемейством Agathiphagoidea с единственным семейством Agathiphagidae.
Гетеробатмии (Heterobathmiina) — в настоящее время представлен одним надсемейством Heterobathmioidea, в которое включено единственное семейство Heterobathmiidae.
Хоботковые (Glossata) — самый многочисленный подотряд.