Poniższy kladogram pokazuje miejsce mamuta kolumbijskiego na drzewie rodowym trąbowców, bazuje on na cechach kości gnykowej
thumb|left|Wydobywanie szczątków mamuta karłowatego, który wyewoluował z mamuta kolumbijskiego na kalifornijskich Channel Islands Jako że wiele szczątków każdego gatunku mamutów pochodzi z kilku lokalizacji, możliwa jest rekonstrukcja historii ewolucyjnej rodzaju poprzez badania morfologiczne. Gatunki mamutów można zidentyfikować dzięki liczbie rzędów na szkliwie (bądź płytek) na zębach trzonowych. Prymitywne gatunki cechowały się trzonowcami o kilku zaledwie rzędach szkliwa, których liczba wzrastała stopniowo wraz z powstawaniem nowych gatunków, żywiących się bardziej ścierającym pożywieniem. Korony stały się wyższe, czaszki również odpowiednio zwiększyły swą wysokość. W tym samym czasie nastąpiło skrócenie czaszek w wymiarze przednio-tylnym, redukujące masę głowy. Krótkie, wysokie czaszki mamutów: włochatego i kolumbijskiego były zwieńczeniem tego procesu.