中生代（距今约2.5217亿 ~ 0.66亿年）包括：
三叠纪（距今约2.5217亿 ~ 2.013亿年），侏罗纪（距今约2.013亿 ~ 1.45亿年），白垩纪（距今约1.45亿 ~ 0.65亿年）。是爬行动物和裸子植物繁盛的时代（图15）。
图15 中生代是爬行动物和裸子植物繁盛的时代。
三叠纪中、晚期，是恐龙初现和早期演化期间，地球的各个陆地板块在地质构造运动作用下已拼合成一块巨大的陆地，地质学家称为泛大陆（Pangea）（图16、图17）。恐龙动物群在这个泛大陆上繁衍、迁徙和扩展，演化分异出一些新的种群。
侏罗纪至白垩纪，泛大陆逐渐分裂漂移，最终形成今天的亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲和南极洲（图18 ~ 图20）。随着泛大陆分裂成几个大陆，生活在各大陆的恐龙相互隔离，为适应不同的地理、气候和生态环境，各自演化分异出许许多多形形色色差异巨大的新物种。由此，恐龙进入了繁荣的鼎盛时期，直到在白垩纪末“突然”绝灭。
图16 三叠纪中期（2亿4000万年前）的古地理图
图17 三叠纪晚期（2亿2000万年前）的古地理图
图18 侏罗纪中期（1亿7000万年前）的古地理图
图19 白垩纪早期（1亿2000万年前）的古地理图
图20 白垩纪晚期（9400万年前）的古地理图
