Na przelotach w Lewancie miały być widywane osobniki o cechach pośrednich. Sugeruje to, że w jakiejś nieznanej jeszcze części zasięgu trznadel popielaty i irański mieszają się. Nie potwierdzają jednak tego zbiory muzealne, w których brak okazów o cechach pośrednich. Dobrze zaznaczone różnice między trznadlami popielatymi i irańskimi oraz możliwy brak kontaktu między populacjami lęgowymi (patrz: Zasięg występowania) skłania niektórych autorów do przypuszczeń, że mogą one reprezentować osobne gatunki. Dopóki nie zostaną przeprowadzone szczegółowe badania genetyczne i analiza głosów, lepiej jednak uznawać je za jeden gatunek. Możliwe, że te pozorne różnice wynikają ze zmienności osobniczej lub związanej z wiekiem, prawdopodobnie młodocianymi (1. lato) trznadlami irańskimi.
Filogeneza Trznadel popielaty tworzy nadgatunek z trznadlem skalnym (E. buchanani), modrogłowym (E. caesia) i ortolanem (E. hortulani). Według wyników uzyskanych przez Päckert et al. (2015) niecałe 5 mln lat temu trznadel skalny (E. buchanani) oddzielił się od kladu E. cineracea+E. caesia+E. hortulana. Następnie linia rozwojowa trznadla popielatego oddzieliła się od linii trznadla modrogłowego i ortolana nieznacznie przed 3 mln lat temu.