Carnosaurii sunt un subgrup al dinozaurilor theropode. Aceștia fac parte din clada Carnosauria. Termenul a fost folosit cândva la scară foarte largă, dar acum este definit mai restrâns. Unele autorități îl numesc Allosauroidea.
Grupul include unele dintre principalele carnivore din perioadele jurasică și cretacică, cum ar fi Allosaurus, Carcharodontosaurus și Neovenator. Analiza cladistică modernă definește Carnosauria (sau Allosauroidea) ca fiind acele tetanuriene care au un strămoș comun mai recent cu Allosaurus decât cu păsările moderne.
Carnosaurii se caracterizează prin mai multe trăsături. Unele trăsături trebuie să fi fost adaptări la dimensiunile lor mari, cum ar fi craniul deschis, făcut din montanți mai degrabă decât din os solid. Aveau ochi mari și un craniu lung și îngust. Femurul ("osul coapsei") este de obicei mai mare decât tibia ("osul tibiei"). Acest lucru sugerează că acțiunea de aproape era controlată de vedere.
Picioarele sunt adaptate pentru alergare, dar nu extrem de bine. Aveau brațe puternice, folosite probabil pentru a lupta cu prada în timp ce dinții îi mușcau. Structura unui Allosaurus sugerează că era un prădător general puternic și complet. Acest lucru este diferit de un tiranozaur precum Albertosaurus, care era mai bine adaptat pentru a alerga pe teren deschis. Tiranozaurii, cu mâinile lor mici cu două degete, își foloseau capul pentru a ucide prada și pentru a-și lovi rivalii cu capul.
Ideea că acest grup a dispărut la sfârșitul Jurasicului este respinsă. Se știe acum că clada Neovenatoridelor a supraviețuit până la sfârșitul mezozoicului. Acest grup (a se vedea cladograma de mai jos) a inclus Aerosteon, Australovenator, Fukuiraptor și Neovenator.