蛇約出現在一億二千萬年前的白堊紀。許多蛇解剖特徵顯示牠是從穴居蜥蜴祖先演化階段而來的。無足、喪失外耳和視網膜的顏色感受器官（圓錐體）是早期穴居階段的特徵。然而另一個假說認為是由水生蜥蜴演化到蛇。但只有90年代中期出土的化石(Pachyrhachis)證明這個轉變。Pachyrhachis有特別常的身體和微小四肢的爬蟲類。牠最初被認為是滄龍，但經科學家再研究顯示牠是一隻有四肢的蛇，也可能是所有其他蛇的祖先。但其他科學家卻不認為是如此，或許牠是蛇，但牠不是所有的蛇類的祖先，因蛇化石的發生比白堊紀更早。
　　最老知名的蛇化石可能超過一億二千萬年前白堊紀早期（Barremian）就已出現，有兩個脊椎骨沉積在西班牙；然而這些脊椎骨的日期是不明確的。白堊紀晚期（約96到100百萬年前）各種蛇化石沉積在非洲和西班牙，最少有五個族群。這些化石蛇包括絕種族群Lapparentophiidae、Madtsoiidae、Nigerophiidae、Paleophiidae和一個或更早的colbroids的成員。這些化石可以看出蛇的演化再此之前已經相當完整了。以放射性同位素測定猶他蛇，Coniophis， 發現它約存在於98百萬年左右。另一個白堊紀晚期的蛇化石，Lapparentophis defrenni在阿爾及利亞的撒哈拉沙漠發現，牠的三個脊椎骨組成與某些蜥蜴特徵相似。因此Lapparentophis被認為是一個唯一和最原始的蛇科化石。可惜單一脊椎骨並無法顯示蛇從是蜥蜴演化出來的跡象。Lapparentophiidae和白堊紀晚期的歐洲和埃及相關化石Simoliophis看不出和現生蛇類有任何關聯。因為牠們似乎沒有明顯的後代。Simoliophis只代表Simoliophiidae，可能曾是lapparentophiid蛇海中的後代。然而牠們不是Pachyrhachis的親戚。
　　兩個現代的蛇群，蟒蛇與似珊瑚蛇是最早出現在白堊紀末期。在馬達加斯加發現的最老的「蟒蛇」，Madtsoia madagascariensis與當代巨蛇和蟒蛇體形相當，但似乎與此兩種類的蛇有無密切關係。最早期似珊瑚蛇（Aniliidae），Coniophis出現於北美的白堊紀末期；卻無法確定這塊化石的身分，而且牠可能是蟒蛇的化石。另一個在南美洲南方發現白堊紀末期的大蛇，Dinilysia (Dinilysiidae)幾乎可認出完整的頭骨與數個脊椎骨。以上這些早期的蛇似乎從最早期蛇演化後，已在世界各地廣泛分佈與演化，其演化形態延伸到現今。
　　從加拿大與美國的北美洲蛇的紀錄起源於白堊紀末期幾個化石(aniliids)，包括分布在懷俄明和新墨西哥的Coniophis屬。在北美一塊蟒蛇（蟒蛇科）化石也屬於白堊紀末期。過了白堊紀末期，蛇化石的紀錄變的更多樣複雜。第一個caenophidians直到約五千萬年前的始新世才出現而第一個蝙蝠蛇類和蝮蛇類直到第三紀中心世早期到中期才出現。
　　不訝異的是，脊椎骨是蛇化石主要成份。因蛇的骨架是纖細，主要由韌帶、肌腱與肌肉相連，蛇的化石很少是完整的呈現骨骼脈絡；骨骼通常是分離與廣泛散落。一般少了頭蓋骨很難去確認蛇的化石。研究蛇化石的古生物學者必須有能力認出許多骨頭之間的微細變化及骨頭怎樣和骨骸相配的一個特定形式。雖然能確認形式，要確定演化關係時，脊椎骨不是很有用的，因從現代蛇脊椎骨的結構，我們知道這些結構可能與其生活方式有更密切相關而非與牠的祖先有關。