Los exhaustivos estudios anatómicos realizados desde la década de 2010 han mostrado que Notiomastodon representa al único proboscídeo válido en las zonas bajas de América del Sur, mientras que Haplomastodon es idéntico y Stegomastodon queda limitado a América del Norte.

Estos solo divergían levemente y en vista lateral se alineaban con el perfil de su frente.

[13]​ La restante dentadura estaba compuesta por los premolares y molares como en los elefantes modernos, los cuales erupcionaban uno tras otro debido al reemplazo horizontal de los dientes.

Los primeros dos molares tenían tres pares de crestas (trilofodontes) que se orientaban a lo largo del eje longitudinal.

Esto también se refleja en la constitución de los pies, los cuales eran más delgados y altos que en Stegomastodon.

[15]​ Para Notiomastodon, sus hábitats pueden ser reconstruidos principalmente como sabanas y pastizales secos, los cuales existían bajo climas cálidos a templados.

[17]​[7]​ Importantes evidencias fósiles se han encontrado en la región pampeana y el Gran Chaco en Argentina.

[34]​[35]​ El patrón masticatorio bunodonte de los gonfoterios se asocia usualmente con una dieta generalista, la cual sugiere una preferencia por plantas mixtas.

Durante este periodo, el grosor del diente se incrementó en cerca de 10 mm al año.

Se ha podido identificar a varios icnogéneros producidos por mamíferos, tales como Megalamaichnum (correspondiente al camélido Hemiauchenia), Eumacrauchenichnus (del ungulado nativo Macrauchenia), Glyptodontichnus (producido por el pariente de los armadillos Glyptodon) o Neomegatherichnum (el perezoso gigante Megatherium), y adicionalmente también se han hallado huellas de aves como Aramayoichnus que representaría a un ñandú.

[49]​ Se han encontrado vértebras con patologías pertenecientes a N. platensis en depósitos del Pleistoceno tardío en Anolaima, Cundinamarca, Colombia.

Los proboscídeos son un orden de mamíferos relativamente exitoso y con una larga historia, la cual se inició a finales del Paleoceno.

Por esta razón, los gonfoterios son situados frecuentemente en su propia superfamilia, los Gomphotherioidea,[54]​ la cual es hermana de los Elephantoidea modernos.

[55]​ En general, los gonfoterios son uno de los grupos más exitosos entre los proboscídeos, los cuales experimentaron numeroso cambios en su larga existencia.

Los gonfotéridos alcanzaron América del Sur durante el Gran intercambio americano hace entre 3.5 a 2.5 millones de años.

[12]​ Esta idea no toma en cuenta las relaciones con otros gonfotéridos de hocico corto que son en su mayoría poco claras.

Resulta problemática la situación de Sinomastodon, una forma del oriente asiático con características esqueléticas muy similares a los gonfotéridos suramericanos.

En varios estudios filogenéticos, Sinomastodon forma un grupo con Stegomastodon, Cuvieronius y Notiomastodon, por lo cual su presencia en Asia se interpreta como una migración desde América.

[58]​[59]​[12]​[9]​ Debido a su aislamiento geográfico de los géneros americanos, los científicos chinos suelen situarlo en la subfamilia independiente Sinomastodontinae.

[11]​ Loxodonta Elephas Mammuthus Notiomastodon Mammut Como ocurre con muchos mamíferos conocidos solo por sus fósiles, las relaciones filogenéticas son inferidas a partir de características anatómicas del esqueleto.

Es solo desde la década de 2000 que los métodos basados en genética molecular y análisis bioquímicos han adquirido paulatinamente un mayor papel.

[62]​[63]​[64]​ Notiomastodon es el único representante de los gonfotéridos del cual hay datos bioquímicos disponibles para hacer una comparación.

No es claro si este resultado puede extrapolarse al resto del grupo entero de los gonfotéridos.

[15]​[66]​[9]​ La aparición de los gonfotéridos en América del Sur se origina con el Gran intercambio americano.

[32]​[33]​ Incluso más reciente es un cráneo de Taguatagua en Chile, cuya edad se estima en 10 300 años antes del presente.

[21]​ Por otra parte, algunos científicos sugieren una revisión de sitios individuales con hallazgos datados en el Holoceno inferior, como en Quebrada Ñuagapua en Bolivia.

[6]​[75]​ Los modelos climáticos proyectados para América del Sur durante el Pleistoceno tardío e inicios del Holoceno sugieren que loos hábitats de la región se volvieron más húmedos y con mayor presencia de bosques, lo cual habría reducido el hábitat apropiado para Notiomastodon y Equus neogeus, otra especie hallada comúnmente en espacios abiertos, lo cual junto con los consecuentes cambios en la vegetación afectaría a estos grandes mamíferos.

Esto fue revisado por George Gaylord Simpson y Carlos de Paula Couto en 1957 en su extenso trabajo Mastodonts of Brazil.

Determinaron que los otros dos géneros, Notiomastodon y Stegomastodon, por su parte se hallaban más al suroriente en la región pampaeana.

[13]​ La designación de esta especie remite a "Mastodon" waringi, un taxón acuñado por William Jacob Holland en 1920.