Klasyfikacja Analizy przeprowadzone przez Xu Xinga i innych wykazały, że jest to jeden z prymitywniejszych znanych dromeozaurów. Wieloma cechami przypomina archeopteryksa i innych przedstawicieli Avialae w większym stopniu, niż późniejsze i bardziej zaawansowane dromeozaury. Obecnie uznaje się przynależność do rodzaju Sinornithosaurus dwóch gatunków: S. milleni, opisanego w 1999, oraz S. haoiana, opisanego w 2004, różniącego się od S. milleni budową bioder i czaszki. Okaz NGMC-91 został przez Xu i współpracowników przypisany do rodzaju Sinornithosaurus jako potencjalny przedstawiciel gatunku innego niż S. milleni. Według innych autorów niewykluczona jest jego przynależność do innego rodzaju.
Etymologia Sinornithosaurus: „Chińczyk”, od „Chińczyk”, od Sinai „Chińczyk”; gr. ορνις ornis, ορνιθος ornithos „ptak”; σαυρος sauros „jaszczurka”.
Paleobiologia Według Enpu Gonga i współpracowników uzębienie oraz inne cechy czaszki, takie jak rowki w zębach, mogące mieścić gruczoły jadowe, świadczą o jadowitości sinornitozaura i spokrewnionych z nim dromeozaurów. Zdaniem autorów struktury te są analogiczne do występujących u jadowitych jaszczurek.