Taksonomia Po raz pierwszy gatunek opisał Karol Lucjan Bonaparte. Opis ukazał się w 1850 w pierwszym tomie Conspectus generum avium. Holotyp pochodził z miasta Al-Kunfuza w Arabii Saudyjskiej; Bonaparte zapisał nazwę jako Arabia, Abissynia. Autor nadał nowemu gatunkowi nazwę Petronia brachydactyla. Już wcześniej Hemprich i Ehrenberg odkryli ten gatunek w Arabii; nadali mu nazwę Fringilla brachydactyla, nie dołączyli jednak żadnego opisu.
Niektórzy autorzy podtrzymują klasyfikację wróbla krótkopalcowego w rodzaju Petronia. Wróbel krótkopalcowy nie przypomina jednak przedstawicieli Petronia lub niedawno ponownie uznanego rodzaju Gymnoris głosem, morfologią i zachowaniem. Budowa żuchwy, aparatu gnykowo-językowego i budowa czaszki wskazują na to, że wróbel krótkopalcowy to relikt w procesie radiacji u wróbli (Passeridae), trznadlowatych (Emberizidae) lub łuszczaków (Fringillidae). Biologią rozrodu (barwa i znakowanie skorupki jaja, wygląd zajadów) bardziej przypominają łuszczaki. Budowa aparatu gnykowo-językowego wskazuje jednak na przynależność do wróblowatych – podobnie jak inni przedstawiciele tej rodziny, wróbel krótkopalcowy ma znacznie powiększony mięsień musculus hypoglossus anterior oraz ma kość preglossale na końcu języka. Kość ta została opisana w 1978 jako właściwa przedstawicielom Passer.