Dinozorlar, kafatasları ve iskeletlerindeki en az 21 özellik ile birbirlerinden ayrılırlar. Bu ortak karakterler ('sinapomorfiler' olarak adlandırılır) paleontologların dinozorların ortak bir kökene sahip olduğundan emin olmalarının nedenidir.
Ancak, kesin dinozor fosilleri ortaya çıktığında (Üst Triyas'ın başlarında), grup zaten iki büyük takıma ayrılmıştı: Saurischia ve Ornithischia. Saurischia, Archosaur atalarından miras kalan atasal kalça düzenini korurken, Ornithischia değiştirilmiş bir kalça yapısına sahiptir.
A. Eoraptor, erken bir saurischian, B Lesothosaurus, ilkel bir ornithischian,
C Bir saurischian pelvis (Staurikosaurus) D Lesothosaurus pelvis
Dinozor sınıflandırması
Aşağıda, Evrimlerine göre dinozor gruplarının basitleştirilmiş bir listesi yer almaktadır ve Holtz (2007) tarafından verilen Mezozoik dinozor türleri listesine göre düzenlenmiştir. Yanlarında hançer (†) olan grupların yaşayan üyesi yoktur.
· Saurischia ("kertenkele kalçalı"; Theropoda ve Sauropodomorpha'yı içerir)
· Theropoda (hepsi iki ayaklı; çoğu etoburdu)
· †Herrerasauria (erken iki ayaklı etoburlar)
· †Coelophysoidea (küçük, erken theropodlar; Coelophysis ve yakın akrabalarını içerir)
· †Dilophosauridae (erken dönem tepeli ve etçil theropodlar)
· †Ceratosauria (genellikle özenle boynuzlandırılmış, Kretase'nin baskın güney etoburları)
· Tetanurae ("sert kuyruklular" anlamına gelir; çoğu theropodu içerir)
· †Megalosauroidea (yarı sucul spinosauridleri de içeren büyük etoburların erken grubu)
· †Carnosauria (Allosaurus ve Carcharodontosaurus gibi yakın akrabaları)
· Coelurosauria (çeşitli vücut büyüklükleri ve nişlere sahip tüylü theropodlar)
· †Compsognathidae (daha küçük bacaklı yaygın erken coelurosaurs)
· †Tyrannosauridae (Tyrannosaurus ve yakın akrabaları; daha küçük bacakları vardı)
· †Ornithomimosauria ("devekuşu taklitçileri" anlamına gelir; çoğunlukla dişsizdir; etoburlardan olası otoburlara kadar)
· †Alvarezsauroidea (her biri bir büyük pençeye sahip kısa kollu küçük böcekçiller)
· Maniraptora ("el kapanlar" anlamına gelir; uzun, ince kolları ve parmakları vardı)
· †Therizinosauria (büyük el pençeleri ve küçük kafaları olan iki ayaklı otoburlar)
· †Oviraptorosauria (çoğunlukla dişsiz; diyetleri ve yaşam tarzları belirsiz)
· †Archaeopterygidae (küçük, kanatlı theropodlar veya ilkel kuşlar)
· †Deinonychosauria (küçük ila orta büyüklükte, kuş benzeri, ayırt edici bir ayak pençesine sahip).
· Avialae (modern kuşlar ve soyu tükenmiş akrabaları)
· †Scansoriopterygidae (uzun üçüncü parmaklara sahip küçük ilkel avialanlar)
· †Omnivoropterygidae (büyük, erken kısa kuyruklu avialanlar)
· †Confuciusornithidae (küçük dişsiz avialanlar)
· †Enantiornithes (ağaçlarda yaşayan ilkel uçan avialanlar)
· Euornithes (gelişmiş uçan kuşlar)
· †Yanornithiformes (dişli Kretase Çin kuşları)
· †Hesperornithes (özelleşmiş suda yaşayan dalgıç kuşlar)
· Kuşlar (modern, gagalı kuşlar ve soyu tükenmiş akrabaları)
· †Sauropodomorpha (küçük başlı, uzun boyunlu, uzun kuyruklu otçullar)
· †Guaibasauridae (küçük, ilkel, omnivor sauropodomorflar)
· †Plateosauridae (ilkel, iki ayaklı "prosauropodlar")
· †Riojasauridae (küçük, ilkel sauropodomorflar)
· †Massospondylidae (küçük, ilkel sauropodomorflar)
· †Sauropoda (çok büyük ve ağır, genellikle 15 m (49 ft) uzunluğunda; dört ayaklı)
· †Vulcanodontidae (sütun benzeri kol ve bacaklara sahip ilkel sauropodlar)
· †Eusauropoda ("gerçek sauropodlar")
· †Cetiosauridae ("balina sürüngenleri")
· †Turiasauria (Avrupa Jurasik ve Kretase sauropod grubu)
· †Neosauropoda ("yeni sauropodlar")
· †Diplodocoidea (kafatasları ve kuyrukları uzamış; dişleri tipik olarak dar ve kalem gibi)
· †Macronaria (kutu kafatasları; kaşık veya kalem şeklinde dişler)
· †Brachiosauridae (uzun boyunlu, uzun kollu makronaryanlar)
· †Titanosauria (çeşitli; tıknaz, geniş kalçalı; en yaygın olarak güney kıtaların geç Kretase'sinde)
· †Ornithischia ("kuş kalçalı"; çeşitli iki ayaklı ve dört ayaklı otçullar)
· †Heterodontosauridae (köpek dişi benzeri belirgin dişlere sahip küçük bazal ornitopod otoburlar/etoburlar)
· †Thyreophora (zırhlı dinozorlar; çoğunlukla dört ayaklılar)
· †Ankylosauria (birincil zırh olarak yivler; bazılarının sopa benzeri kuyrukları vardı)
· †Stegosauria (birincil zırh olarak sivri uçlar ve plakalar)
· †Neornithischia ("yeni ornithischians")
· †Ornithopoda (çeşitli boyutlarda; iki ayaklılar ve dört ayaklılar; esnek kafatasları ve çok sayıda diş kullanarak çiğneme yöntemi geliştirmiştir)
· †Marginocephalia (Kafataslarında kemikten yapılmış kubbe benzeri büyümeler vardı)
· †Pachycephalosauria (kafataslarında kubbeli veya yumrulu büyüme olan iki ayaklı)
· †Ceratopsia (fırfırlı dört ayaklılar; çoğunun boynuzları da vardı)