فسیل‌های بدست آمده از راسته طوطی‌ها بسیار کم است که این امر باعث گمانه زنی در مورد نحوه تکامل این پرنده شده است. یک فسیل هفتاد ملیون ساله ی ۱۵ میلی متری که از منقار پایینی یک طوطی در سازند لانس کریک واقع در دهکدهٔ نیوبرا در ویوسیگ پیدا شده‌است جزو فسیل اولین طوطی هایی به شمار می آمد که در دورهٔ کرتاسه زندگی می‌کرده اند. در حالی که تحقیقات بعدی نشان داد که این تکه فسیل پیدا شده احتمالاً متعلق به دایناسورهای کائگناتید(گروهی از دایناسورها که پرنده مانند نبوده ولی دارای منقاری شبیه به پرندگان بوده‌اند) بوده‌است.

چیزی که امروز به عنوان یک فرضیه ی پذیرفته شده وجود دارد این است که راستهٔ طوطی‌ها و اجدادیشان در معرض سومین انقراض بزرگی بوده اند که حدود ۶۵ میلیون سال پیش در کرتاسه رخ داده است.اگر چنین فری درست باشد، طوطی‌ها نباید از یک جد دایناسورشان که شباهتی مورفولوژیکی با طوطی‌ها داشته‌است تکامل یافته‌، بلکه فقط تبدیل به پرندگانی درخت نشین شده ‌باشند.

اروپا اولین مکانی است که اولین فسیل طوطی های درخت نشین در آن دیده شده‌است. این اولین تکه استخوان پیدا شده استخوانی است از بال موپسیتا تانتا که در دانمارک کشف شده است و سنی حدود ۵۴ میلیون سال دارد. آب و هوای اروپا در آن زمان حاره‌ای بوده است (مطابق با دوران گرم پالوئین و ائوسین). جدیدترین فسیلی که در اروپا پیدا شده‌است سنی حدود ۵۰ میلیون سال دارد. چند فسیل تقریباً کامل طوطی مانند نیز در انگلستان و آلمان پیدا شده‌است. تعدادی فسیل نیز هستند که هنوز دقیقا تشخیص داده نشده‌اند.

چیزی که در مجموع در باره ی این فسیل‌ها می دانیم این است که این فسیل‌ها، فسیل خویشاوندان طوطی‌های امروزی نیستند بلکه اجدادی از آنها اند که در نیمکرهٔ شمالی تکامل پیدا کرده‌ و بعد ها منقرض شده‌اند. البته اینها دقیقاً حلقه‌های گمشده ما بین طوطی‌های امروزی واجدادی نیستند ولی می‌توان گفت که طوطی‌هایی هستند که همگام با طوطی‌ها و کوکاتوها از خویشاوندان و اجدادیشان تکامل پیدا کرده‌اند.

جدیدترین فسیلی که از طوطی‌های امروزی پیدا شده‌است، سنی در حدود ۲۰ تا ۲۳ میلیون سال دارد که مشابه آن در اروپا نیز پیدا شده‌است . متعاقب آن نیز فسیلی است حاوی استخوان‌هایی مربوط به طوطی‌های امروزی.