中生代(Mesozoic Era)是地球历史上最引人注目的时代，脊椎动物开始全面繁荣 并出现了一些最令人不可思议的物种。爬行动物在海，陆，空都占据统治地位， 因此中生代又被称为“爬行动物时代”。中生代可划分为三叠纪，侏罗纪和白垩 纪。 三叠纪(Triassic Period)因为最初研究的地层明显分为三个部分而得名，开始于 大约二亿年三千万年前。三叠纪时大地拼和成一块完整的泛大陆，陆地上被松柏 ，苏铁，银杏和真蕨等植物所覆盖。迷齿类两栖动物在三叠纪时大部分已经灭绝 ，只剩下全椎类，而原始的无尾类两栖动物已经出现。槽齿类爬行动物迅速发展 ，达到最大的多样性，并在晚期进化出了原始的恐龙和最早的鳄类。在三叠纪晚 期，真正的哺乳动物也已经出现，它们与恐龙一起度过了漫长的中生代。爬行动 物成功地进军海洋，并进化出了喜马拉雅鱼龙那样的大型海洋生物。海洋中六射 珊瑚成了新的造礁生物，形成现代类型的珊瑚礁，双壳类软体动物取代了腕足类 ，菊石类在经过二叠纪末的集群灭绝后，残存的类群再次繁盛，鱼类则以全骨鱼 类占统治地位。 侏罗纪(Jurassic Period)得名于法，瑞边境的侏罗山（现名汝拉山），开始于大 约一亿九千万年。当时的地球温暖潮湿，适宜动物生存，爬行动物在陆地和海洋 继续发展并成功占据了天空。直到侏罗纪晚期，翼龙类在天空才有了竞争者-鸟类 ，始祖鸟仍然是现在发现的最早的鸟类。侏罗纪最吸引人的动物自然是巨大的蜥 脚类恐龙，侏罗纪晚期蜥脚类达到全盛，成为地球陆地上出现过的最巨大的动物 。
蜥脚类中的地震龙是地球上出现过的最长的动物，长达45米，比我国著名的合 川马门溪龙要长一倍，超龙和极龙则是陆地上最重的动物，重约100吨，只有海洋 中的极少数鲸类才比它们重，陆地上其它任何动物包括其它恐龙在内都无法和蜥 脚类相比。
在大约一亿三千七百万年前侏罗纪结束时，蜥脚类虽然没有彻底灭绝 ，却大大衰落，恐龙灭绝以后陆地上再也没有出现过这样巨大的动物。 白垩纪(Cretaceous Period)得名于西欧海相地层中的白垩沉积，延续了将近七千 万年，是延续时间最长的纪之一，和自恐龙灭绝直到现在的时间相当。白垩纪有 了可靠的早期被子植物，到晚白垩世被子植物已经完全占据了地球的统治地位。 白垩纪早期鸟类开始分化，著名的孔子鸟最初被认为属于晚侏罗世，后被鉴定为 早白垩世。剑龙在早白垩世就灭绝了，而在晚白垩世，鸭嘴龙，甲龙和角龙却迅 速发展，特别是角龙，晚白垩世才在地球上出现，却在短时间就进化出了丰富的 种类。白垩纪恐龙种类达到极盛，这时候最著名的恐龙是霸王龙，是陆地上出现 过的最大的食肉动物，而当时海洋中巨大凶猛的爬行动物并不亚于霸王龙，其中 混龙类的上龙和海生蜥蜴类的沧龙身长可超过15米，比现在的逆戟鲸和大白鲨都 大。白垩纪海洋中造礁的厚壳蛤达到极盛，一度取代珊瑚成为主要的造礁生物， 使现代类型的珊瑚礁中断了将近七千万年。到大约六千七百万年前白垩纪结束时 ，这些海洋和陆地上的动物大量灭绝，只有少量残存下来，成为难解的迷。