十二生肖源於何時，早已難以知曉。

最早記載十二生肖的文獻《論衡》中記載：「《論衡·物勢》載：「寅，木也，其禽，虎也。戌，土也，其禽，犬也。……午，馬也。子，鼠刀。酉，雞也。卯，兔也。……亥，豕也。未，羊也。丑，牛也。……巳，蛇也。申，猴也。」以上引文，只有十一種生肖，所缺者為龍。」

論衡中的《言毒篇》又說：「辰為龍，巳為蛇，辰、巳之位在東南。這樣，十二生肖便齊全了，十二地支與十二生肖的配屬如此完整，且與現今相同。

《論衡》是東漢唯物主義思想家王充的名著，很多人都認為十二生肖的起源來自這裡。

關於十二生肖的起源也有很多個民間故事版本。

廣為流傳的是軒轅皇帝選侍衛的版本：

當年軒轅黃帝要選十二動物擔任宮廷衛士，貓托老鼠報名，老鼠給忘了，結果貓沒有選上，從此與鼠結下冤家。大象也來參賽，被老鼠鑽進鼻子，給趕跑了。

其餘的動物，原本推牛為首，老鼠卻竄到牛背上，豬也跟著起鬨 ，於是老鼠排第一，豬排最後。

虎和龍不服，被封為山中之王和海中之王，排在鼠和牛的後面。

兔子又不服，和龍賽跑，結果排在了龍的前面。

狗又不平，一氣之下咬了兔子，為此被罰在了倒數第二。

蛇、馬、羊、猴、雞也經過一番較量，一一排定了位置，最後形成了鼠、牛、虎、兔、龍、蛇、馬、羊、猴、雞、狗、豬的順序。

還有一個版本是古文為了判斷時間，用動物們的習性和生活特性來判斷：

夜深人靜時，子夜時分（二十三點至一點），老鼠頻繁出動，古人便將子時與老鼠結合在一起，形成「子鼠」。按一天的起始，排在首位。

俗話說：「馬無夜草不肥」，牛當然也是如此。農家以牛耕田，喂好牛是農家的大事。丑時（一點至三點），農家自會起身喂牛。牛與丑時聯繫在一起，便成了「丑牛」。

凌晨三點至五點，晝伏夜行的虎最兇猛，農家常常會在此時聽到不遠處傳來虎嘯聲。於是，虎與寅時相聯繫，有了「寅虎」。

五點至七點，天亮了，兔子跑出窩，去吃帶著露水的青草。於是，兔子與卯時相聯繫，便有了「卯兔」。

七點至九點，是容易起霧的時刻。據說龍能騰雲駕霧，大霧之中才會「神龍見尾不見首」。不過龍是傳說中的動物，或者說是人用幾種動物的「零件」拼湊起來的「人造動物」，在現實中看不到，只有大霧蒙蒙之中，人們才會產生龍的幻象。如此，龍才會在辰時的霧中「出現」。龍和辰時相聯繫，便有了「辰龍」。

九點至十一點，大霧散去，艷陽當空。體溫不恆定的蛇從洞穴中爬出來曬太陽。無論有毒還是沒有毒的蛇，都是可怕的，蛇最活躍的時刻，便是「巳時」。在造字時，「巳」被畫成了一條蛇的象形。「巳蛇」，是天然地聯繫在一起的。

十一點至十三點，烈日當頭。這「烈」，使人想到了人類「得力助手之一」的馬。紅鬃烈馬是良駒，但它的性子就像午時的太陽一樣火烈。馬與午時相聯繫，就有了「午馬」。

十三點至十五點，未時，驕陽已把草上的露珠晒乾，可別忘了這正是放羊的好時光。於是，「未羊」應運而生。

十五點至十七點，申時，太陽偏西，或者雨過天晴，天氣顯得清爽起來。這時候，猴子最喜歡在樹林里玩耍啼叫，人們聽到了，記在心裡，便把這一時刻與猴子聯繫在一起，於是有了「申猴」。

十七點至十九點，酉時，太陽快落山了，家養的雞該回窩了；再不回窩，天一黑就會找不見。農婦著急了，四處呼喚著，轟雞入窩。這吃飯喝酒的時刻，也與家雞入窩相連，於是就有了「酉雞」。

十九點至二十一點，戌時，人們在臨睡之前要巡視一番；跟隨他們的，是人類的另一個「助手」—狗。巡視的時刻與狗聯繫起來成為「戌狗」，恰到好處。

二十一點至二十三點，深夜可以聽到肥豬拱槽的聲音，主人很高興。不過要想豬長得肥壯，還得起身為它添食。亥時，自然與豬相連，於是有了「亥豬」。

所以，表示十二時辰的十二個字與十二生肖相結合，便有了：子鼠、丑牛、寅虎、卯兔、辰龍、巳蛇、午馬、未羊、申猴、酉雞、戌狗、亥豬這十二個組合。