polifiletička skupina (poli- + filetički, od grč. φῦλoν: rod), u sistematici živih bića, skupina koje svi predstavnici ne potječu od jednoga bliskog (hipotetskog) zajedničkoga pretka, već od dvaju ili više predaka, odnosno ona skupina u kojoj najbliži zajednički predak njezinih članova nije (u kladističkom smislu) član te skupine. Koncept (više od jednoga pretka) i pridjev polifiletički, kao suprotnost monofiletičkoj skupini, uveo je Ernst Haeckel (1866). Ponekad se kao zasebna kategorija izdvaja difiletička skupina, predstavnici koje potječu od dvaju odvojenih predaka. Formalnom imenovanju i priznanju polifiletičkih skupina u klasifikacijskim sustavima živih bića danas se protive gotovo svi biolozi, uključujući predstavnike i evolucijske sistematike i kladističke ili filogenetičke sistematike (kladistike). Iznimku donekle predstavljaju biljne vrste nastale hibridizacijom, koje su po definiciji polifiletičke.
U prošlosti su formalno imenovane polifiletičke skupine često nastajale zbog tada drugačijih spoznaja o srodstvenim odnosima njihovih članova. Među poznatijim su primjerima životinjska skupina Radiata te alge. Skupina Radiata, kako ju je u XIX. st. shvaćao npr. Georges Cuvier, uključivala je, među ostalim, životinjska koljena žarnjake, rebraše i bodljikaše, koja je ujedinjavao isti plan građe, određen radijalnom (zrakastom) simetrijom tijela. Budući da sve te skupine nisu blisko srodne (bodljikaši pripadaju velikoj životinjskoj skupini Bilateria, a sekundarno su u odraslom obliku izgubili bilateralnu ili dvobočnu simetriju), tj. potječu od više od jednoga bliskog zajedničkoga pretka, odnosno njihov najbliži zajednički predak ne bi (u kladističkom smislu) bio dio te skupine, tako shvaćeni Radiata polifiletički su i danas neprihvatljivi u klasifikaciji životinja. I tradicionalno shvaćene alge polifiletička su skupina jer obuhvaćaju fotosintetske organizme iz barem triju velikih eukariotskih skupina (carstava, odnosno kraljevstava) odvojena evolucijskoga podrijetla, pa se više niti ne imenuju kao formalna svojta živih bića (Algae), već se naziv rabi u praktičnom smislu.
Polifiletičko podrijetlo označuje podrijetlo članova neke svojte od dvaju ili više različitih predaka (difiletičko podrijetlo u slučaju dvaju predaka). Prema nekim su autorima eukarioti nastali simbiozom arhebakterijske (arhejske) i eubakterijske (bakterijske) stanice, a budući da svi eukarioti potječu od prve eukariotske stanice (prema nekima, sincicija), u tom bi slučaju bili monofiletička, odnosno holofiletička skupina polifiletičkoga (difiletičkoga) podrijetla.
