Autorzy rodzaju Olorotitan uznali go za grupę siostrzaną dla rodzajów Hypacrosaurus i Lambeosaurus, obu pochodzących z kontynentu północnoamerykańskiego. Jednakże na podstawie swego nowego znaleziska wnioskują oni, że Lambeosaurinae wyewoluowały w Azji, a do Ameryki Północnej dostały się drogą migracji jeszcze przed późnym kampanem. Autorzy nowszej pracy na podstawie analizy 118 cech również opowiadają się za bliskim pokrewieństwem tych zwierząt, wymieniając wśród taksonów siostrzanych olorotytanowi Corythosaurus casuarius, Hypacrosaurus stebingeri i H. altispinus. Włączają go tym samym do Corythosaurini.
thumb|Bliskim krewnym olorotytana był hipakrozaur Godefroit i inni przedstawicieli przy okazji opisu rodzaju następujący kladogram:
Rozmieszczenie geograficzne i paleoekologia Szczątki olorotytana znaleziono na terenie dzisiejszej Federacji Rosyjskiej, na wschodzie kraju, w okolicach Kundur, w obwodu amurskim Dalekowschodniego Okręgu Federalnego.