作為一種古老的民俗文化事象，有關十二生肖的起源，歷代學者眾說紛紜。有人認為生肖與地支同源，可以追溯到史前的傳說時代，《史記》中所載黃帝“建造甲子以命歲”，“大撓作甲子”就是這類說法的反映，學者們認為這裡所說的甲子就是指的十二生肖。清代學者趙翼則認為生肖最早源於我國北方的遊牧民族，他在《陔余叢考》中說：“蓋北俗初無所謂子丑寅之十二辰，但以鼠牛虎兔之類分紀歲時，浸尋流傳於中國，遂相沿不廢耳。”（參見清·趙翼《陔余叢考》）。有的學者甚至持生肖外來說的觀點，認為十二生肖是由古巴比倫傳入中國的，持這種觀點的代表有郭沫若，他在《甲骨文字研究·釋支幹》中講“ 十二肖像於巴比倫、埃及、印度均有之，然均不甚古，無出於西紀後百年以上者。意者此始漢時西域諸國，仿巴比倫之十二宮而制定之，再向四周傳播者也 。”認為生肖為中東地區居民模仿巴比倫黃道十二宮而制定，其傳入中國的時間，當在漢武帝通西域之時。以上觀點見仁見智，作者不敢主觀判斷是非，但通過大量的文獻資料證明，生肖的確起源於中國，是華夏先民動物崇拜、圖騰崇拜以及早期天文學的結晶。
關於十二生肖的記載，現有文獻資料中，以《詩經》為最早。《詩經·小雅·吉日》裡有 ：“吉日庚午，即差我馬”八個字，意思是庚午吉日時辰好，是躍馬出獵的好日子，這是將午與馬相對應的例子。可見在春秋前後，地支與十二種動物的對應關係已經確立並流傳。 1975年，在湖北雲夢縣睡虎地十一號墓出土的竹簡，進一步證明十二生肖在春秋前後已存在 。出土竹簡的《日書》甲種有一章標題為《盜者》，其內容為占卜盜者相貌特徵，其中記載 有：“子，鼠也，盜者兌口希須，……丑，牛也，盜者大鼻長頸，……寅，虎也，盜者狀，希須 ，面有黑焉。卯，兔也，盜者大面頭。辰，〔原文脫漏〕盜者男子，青赤色……巳，蟲也 ，盜者長而黑蛇目。午，鹿也，盜者長頸小行，其身不全。……未，馬也，盜者長鬚耳。申，環也，盜者圓面……”
《日書》中所記十二生肖大體近似於現在流行說法。據考證，睡虎地十一號墓下葬於秦始皇三十年(公元前217年)，因此十二生肖的產生至少可以追溯到秦以前的春秋時期。學者們認為，這是迄今為止，在我國發現的關於十二生肖的最早而又較系統的記載。
長期以來，不少人將《論衡》視為最早記載十二生肖的文獻。《論衡》是東漢唯物主義思想家王充的名著。《論衡·物勢》載：“寅，木也，其禽，虎也。戌，土也，其禽，犬也。……午，馬也。子，鼠刀。酉，雞也。卯，兔也。……亥，豕也。未，羊也。丑，牛也。……巳，蛇也。申，猴也。”以上引文，只有十一種生肖，所缺者為龍。該書《言毒篇》又說：“辰為龍，巳為蛇，辰、巳之位在東南。這樣，十二生肖便齊全了，十二地支與十二生肖的配屬如此完整，且與現今相同，這的確算是古文獻中關於生肖的較早的最完備的記載。
到了南北朝，生肖已普遍使用，南朝《南齊書·五行志》中已經有具體的按人的出生年份稱屬某種動物的記載。南朝·陳·詩人沈炯，曾創作了一首十二屬相詩，其言曰：
“鼠跡生塵案，牛羊暮下來。
虎哺坐空谷，兔月向窗開。
龍隰遠青翠，蛇柳近徘徊。
馬蘭方遠摘，羊負始春栽。
猴栗羞芳果，雞砧引清杯。
狗其懷物外，豬蠡窅悠哉。”
這首十二屬相詩明顯是按十二地支所配動物的順序寫成的，說明當時十二生肖已為人們所十分熟悉。
從以上文獻記載可以明確生肖文化的源頭在中國。依據生肖外來說的觀點，生肖是漢代由中東傳入中國，與佛教傳入時間差不多，我們從以上文獻中已證明早在春秋時期我國便有有關生肖的記載(《日書》、《詩經》)，說明生肖的產生以及生肖與地支的相配是早在漢以前就產生了的，因此可以肯定生肖是產生於我國本土的一種古老文化。那麼生肖的由來究竟是怎樣的呢?古人為什麼選擇了這十二種動物呢?這個問題歷來受到學者的關注，做出了種種解釋。
部分學者認為生肖起源於原始時代的動物崇拜，中國科技大學張秉倫先生便持這一觀點。他認為在原始社會生產力低下、認識自然能力極其有限的情況下，對與自己生活息息相關的動物產生一種依賴感(如馬、羊、牛、雞、犬等)，對危害自身安全的動物產生一種恐 懼感(如虎、蛇)，對一些超過人類的動物器官功能產生崇敬感(如狗的嗅覺等)，導致產生對動物的崇拜。十二種生肖動物便是人們在動物崇拜的原始信仰影響下產生的用來紀年、紀月的獸歷。
原始人的動物崇拜還表現在儺舞等原始舞蹈上，儺大約產生於周代前後，大儺儀式中的主角是方相氏和十二神獸。驅儺舞蹈選中十二獸，是原始人對動物崇敬心理的表現。大儺儀式上選中的十二獸（或十二神）是為照應一年十二個月份，以求月月平安，驅除四方疫鬼，照應十二個方位的。對十二個方位的照應當然牽涉到十二支，於是與十二生肖掛鉤，在驅儺儀式中的十二屬相被派上逢凶化吉的用場。由此可以看出十二神獸、十二生肖是一脈相承的，他們共同的來源都是原始動物崇拜。
民族學家劉堯漢先生認為十二生肖與彝族“十二獸”紀日及“十月曆”法有關。居住於四川大涼山地區的彝族，有以十二獸紀日的曆法，他們以十二種動物紀日，今日為鼠日，明日為牛日，以此類推三輪為一個月，計三十六天，一個月三十六天，一年便為十個月，這就是後來的“十月曆”法。劉堯漢先生認為以十二屬相紀日的十月曆法產生於夏禹時代，（參見劉堯漢著《彝族社會歷史調查研究文集》）與原始的圖騰崇拜有關，漢族十二生肖是受“十月曆法”的影響，彝族十二獸歷後來發展為十二生肖。
講生肖的淵源，必然要將生肖與天干地支聯繫在一起。近代在安陽殷墟出土的我國現存年代最久遠的干支表，說明在殷商時代干支紀日已嫻熟自如。之後隨著時間的推移干支的功能逐漸多樣化，它作為充當時間單位的標號，一方面擴大了，用於紀年；一方面縮小了，用於紀時(一日的十二個時辰)。根據歷史記載及研究證明，生肖是繼“干支紀年法”創立後才出現的 ，十二種動物是對十二地支的一一對應，以動物作地支標誌。哪年出生的人就有哪年的地支所配屬的動物，由此以十二種動物用來紀年、紀日和計算每一個人的屬相。從中可以看出，十二生肖與十二地支是密不可分的。很久以來有學者發現十二支的古字裡隱含著生肖的信息，他們將十二支與十二生肖古字相比較，發現十二支的古字形與十二種動物有一些聯繫。細緻觀察可以發現其中確有大同小異之處。東漢許慎《說文解字》中即講到“巳”字為蛇的象形，同樣的還有“亥”、“豕”。近人還考證甲骨文、金文中地支字與生肖字有相近之處，令人猜想，十二支是否就是十二生肖動物的象形字，由於十二支子丑寅卯容易記混，民間便用十二種動物代替，以動物來借代序數符號，與地支相配，成為紀年的符號系統。雖然以上猜想有一定的可信度，但細想一下便可以作出判斷，十二支不可能是十二種動物的象形字，因為前面已經講到十二支在殷商時已嫻熟使用，而生肖是春秋時期才產生的，二者是不同源的。倘若在造字之時，地支便與生肖有關的話，生肖豈不是與地支同時產生了嗎?
綜上所述筆者認為生肖的產生晚於十二地支，但與十二地支有著密不可分的關係，生肖是對十二地支的附會，至於選擇了十二種動物作為代替十二地支的符號，又源於古人的動物崇拜心理。