เมื่อตัวอย่างของนกนางแอ่นแม่น้ำแอฟริกาจากประเทศกาบองได้รับการจัดจำแนกครั้งแรกโดยนักสัตววิทยาชาวเยอรมัน กุสทัฟ ฮาร์ทเลาบ์ (Gustav Hartlaub) ในปี ค.ศ. 1861[1] มันไม่ได้ถูกระบุบเป็นนกนางแอ่น ฮาร์ทเลาบ์กลับจัดวางมันในวงศ์นกตะขาบ และผู้แต่งคนอื่นๆหลังจากนั้นก็จัดวางมันอยู่ในวงศ์ของมันเองหรือไม่ก็ในวงศ์นกแอ่นพง จากการศึกษากายวิภาคของนกชนิดนี้โดย เพอร์ซี โลว์ในปี ค.ศ. 1938 แสดงให้เห็นว่ามันเป็นญาติใกล้ชิดกับนกนางแอ่นแต่ก็มีลักษณะที่แตกต่างเพียง พอที่จะแยกออกมาเป็นวงศ์ย่อย Pseudochelidoninae[2]ชื่อสกุล Pseudochelidon มาจากภาษากรีกโบราณ คำหน้า ψευδο/pseudo แปลว่า "ปลอม" และคำหลัง χελιδον/chelidôn แปลว่า "นกนางแอ่น" เพื่อสะท้อนถึงความแตกต่างของมันจากนกนางแอ่นที่ "แท้จริง"[3][4]

เป็นเวลาหลายปีที่นกนางแอ่นแม่น้ำแอฟริกาเป็นเพียงชนิดเดียวในสกุลและวงศ์ย่อยจนกระทั่งมีการค้นพบนกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธร (Pseudochelidon eurystomina) โดยนักปักษีวิทยาชาวไทย กิตติ ทองลงยา ในปี ค.ศ. 1968[5] แม้ว่าผู้แต่งบางคนอย่างเช่น บรูค จะจัดวางนกชนิดนี้ไว้ในสกุล Eurochelidon ที่แยกออกมาต่างหากเพราะลักษณะที่เป็นมีนัยยะสำคัญแต่งจากชนิดแอฟริกา แต่ก็ยังอยู่ในวงศ์ย่อยเดียวกัน[6][7] จากการศึกษาทางพันธุศาสตร์ยืนยันว่านกนางแอ่นแม่น้ำทั้งสองชนิดมากจากเครือบรรพบุรุษที่ต่างกันกับนกนางแอ่นในวงศ์ย่อย Hirundininae[8]

นกนางแอ่นแม่น้ำอยู่ตรงกลางระหว่างนกนางแอ่นทั่วไปและนกจับคอนชนิดอื่น พวกมันมีปากอวบ เท้าใหญ่และขาแข็งแรงซึ่งเป็นลักษณะที่แตกต่างจากนกหากินกลางอากาศชนิดอื่น มันมีอวัยวะส่วนที่ส่งเสียงมีขนาดใหญ่ และโครงสร้างที่แตกต่างกันของหลอดลม จากลักษณะของมันที่แตกต่างจากนกนางแอ่นชนิดอื่นและการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์ที่กว้างมากของนกนางแอ่นแม่น้ำทั้งสองแสดงว่าประชากรของกลุ่มสปีชีส์ได้แยกตัวออกจากเชื้อสายหลักของนกนางแอ่นตอนต้นของการวิวัฒนาการ[2] และพวกมันอาจเป็นนกนางแอ่นชนิดที่โบราณที่สุด[9] มันก็เหมือนนกนางแอ่นโบราณต้นเชื้อสายชนิดอื่นๆที่ทำรังในโพรงแทนที่จะทำหลุมรังหรือรังโคลน[10]