El nuevo terópodo muestra varias características, como largos y robustos antebrazos, que se incluirían dentro del clado de los paravianos, que comprenden a los avialanos –ancestros de las aves– y a un grupo de terópodos llamados deinonychosaurios. El análisis filogenético de Xiaotingia zhengi permitepor primera vez desbancar a Archaeopteryx de los avialanos.