根据臀部结构的不同，所有恐龙都可以归入蜥臀目和鸟臀目两个大类。这两大类又可以划分为比较小的类，直到科这一层。一个科是具有相同特性的恐龙种类的一个集合。当一个科里面只有一种类韵（即属）的时候，属名就替代了科名。
恐龙的种类
生活于地球上的恐龙很可能在1000种以上，但是恐龙时代和我们相距如此遥远，我们只能通过已发现的化石去了解到它们。目前，被发现的恐龙大约只有350种。随着恐龙研究工作的不断进展，我们所知道的恐龙种类还会不断增加，但是，也有可能以前被当作不同种类的恐龙，后来被证实属于同种，因而造成种类数量的减少。
分类的依据
恐龙可以根据其臀部结构分为蜥臀目和鸟臀目两大类。大部分的蜥臀目恐龙都具有往前突出的耻骨；而鸟臀目恐龙的每根耻骨都向后倾斜。除臀部结构不同外，两类恐龙在生活及行为特征上也不一样。鸟臀目恐龙是植食性动物，以四肢或两肢行走。蜥臀目恐龙包括以四肢行走的植食性蜥脚类恐龙，以及几乎用两肢行走的肉食性兽脚类恐龙。
蜥臀目恐龙
蜥臀目恐龙有一些重要的特征，包括颈部伸长，第二趾很长，并且骨内有与肺部相连接的中空气囊。蜥臀目恐龙的掌部可以弯曲，加上骨头有空腔，这使它们成为行动灵活且效率较高的掠食者。原始蜥臀目恐龙有一根耻骨向前伸出，继承了早期蜥臀类祖先的原始特征。
鸟臀目恐龙
鸟臀目恐龙的牙齿和颈部特征较为突出。它们的颈部较短，牙齿排列紧密，齿冠呈叶状，前齿骨的后缘有沟槽，因此下颌的两块前齿骨可以稍微转动。鸟臀目恐龙是植食性或少量杂食性恐龙，大部分是四足行走动物。
恐龙的祖先和亲属
所有恐龙都是从三叠纪一群槽齿动物进化而来的。槽齿动物同时也发展出鳄类和被称为翼龙的飞行爬行类动物。