Badania genetyczne opublikowane przez Stöcka i współpracowników w 2008 wykazały stopień pokrewieństwa pomiędzy gatunkami. Z badań mitochondrialnego DNA wynika, że najbliżsi krewni rzekotki drzewnej zaliczają się do kladu tworzonego przez Hyla intermedia (stanowiąca grupę siostrzaną kladu złożonego z pozostałych wymienionych) Hyla sarda, Hyla orientalis, Hyla gumilevskii, Hyla molleri. Inny rezultat dało badanie z użyciem genu RAG1 (politomia wielu gatunków). Naukowcy sądzą, że rozdzielenie się rzekotki drzewnej, Hyla orientalis, Hyla molleri, Hyla intermedia i Hyla sarda nastąpiło pod koniec kryzysu messyńskiego, po zatopieniu licznych regionów, co spowodowało rozdzielenie populacji. Wydarzyło się to około 5,3 miliona lat temu. W kolejnym badaniu z 2011 w oparciu o sekwencje DNA mitochondrialnego i jądrowego, zespół tego samego autora pisze o podziałach sprzed 5,4–7,1 miliona lat. Czas podziału na podstawie badań cytochromu b oszacował on na 7,1 miliona lat temu (wczesny messyn), podczas gdy badanie intronów fibrynogenu alfa wskazuje na 5,4 miliona lat (późny messyn).