Obwohl eine Reihe verschiedener Namen bekannt sind, unterscheidet man heute zumeist nur drei Arten. Smilodon gracilis, die kleinste Art war mit 55 bis 100 kg etwa so groß wie ein Jaguar und lebte ca. 2.500.000–500.000 vor unserer Zeit. Sie ging wohl direkt aus Megantereon hervor und ist uns vor allem durch Funde aus den östlichen USA bekannt. Wahrscheinlich entstanden aus Smilodon gracilis die beiden späteren Formen Smilodon populator und Smilodon fatalis, die sich in erster Linie geographisch vertraten. Beide starben vor etwa 10.000 Jahren aus. Der Südamerikanische Säbelzahntiger Smilodon populator lebte in den östlichen Gebieten Südamerikas und war die größte Art, die die Säbelzahnkatzen hervorbrachten. Er erreichte ein Gewicht von 220–360 kg und eine Schulterhöhe von etwa 1,2 m. Seine bis zu 28 cm langen Eckzähne ragten ungefähr 17 cm aus dem Oberkiefer hervor. In Nordamerika und den pazifischen Teilen Südamerikas wurde er von Smilodon fatalis vertreten. Diese Art lag größenmäßig zwischen den anderen beiden Arten und wog etwa 160–280 kg bei einer Schulterhöhe von rund einem Meter. Sie unterscheidet sich in einigen wesentlichen Merkmalen des Schädels und der Proportionen von Smilodon populator. Die Verbreitungsgebiete von Smilodon populator im Osten und Smilodon fatalis im Westen wurden durch die Anden getrennt. Gelegentlich werden auch Smilodon californicus und Smilodon floridanus als eigene Arten aufgeführt. Sie gelten meist aber als Unterarten von Smilodon fatalis.

Die bekanntesten Fundstellen liegen bei Rancho La Brea im heutigen Kalifornien. Zahlreiche weitere Überreste dieser Tierart wurden in vielen Teilen Nord- und Südamerikas gefunden, so in Florida und Patagonien. In Nordamerika beschränkte sich sein Verbreitungsgebiet auf die südlichen Gebiete. Weiter nördlich kam zur gleichen Zeit in Nordamerika die Scimitarkatze (Homotherium) vor, deren Verbreitungsgebiet allerdings im Süden etwas mit dem des Smilodon überlappte. Im Gegensatz zu Homotherium drang Smilodon niemals bis Eurasien vor.