Zalicza się on do rodziny leniwcowatych w podrzędzie liściożerów rzędu włochaczy z grupy szczerbaków. Rodzina ta zawiera pojedynczy rodzaj leniwiec. Obejmuje on 4 gatunki: prócz leniwca pstrego obejmuje też leniwce trójpalczastego i karłowatego, czwarty gatunek, wyodrębniany niekiedy do odrębnego rodzaju, to leniwiec grzywiasty. Ten ostatni stanowi grupę siostrzaną kladu tworzonego przez 3 pozostałe gatunki, który oddzielił się odeń około 19–20 milionów lat temu. Leniwiec trójpalczasty wyodrębnił się w kolejnym podziale, około 5–6 milionów lat temu. Prócz tego liściożery obejmują jeszcze rodzinę leniuchowcowatych z dwoma gatunkami leniuchowiec dwupalczasty i leniuchowiec krótkoszyi.
Różni autorzy rozpoznają do dziewięciu podgatunków, ale biorąc pod uwagę ich rozmieszczenie, zmienność geograficzną, skryty tryb życia i brak wyraźnie zróżnicowanych form, rzeczywista liczba podgatunków jest niejasna, a ich taksonomia wymaga ponownej oceny. Autorzy Illustrated Checklist of the Mammals of the World uznają B. variegatus za gatunek monotypowy. IUCN wskazuje za Gardnerem (2007) 7 podgatunków: B. v. boliviensis (Gray, 1871), B. v. brasiliensis Blainville, 1840, B. v. ephippiger R.A. Philippi, 1870, B. v. gorgon O. Thomas, 1926, B. v. infuscatus Wagler, 1831, B. v. trivittatus Cornalia, 1849, B. v.