Coelurosauria este clada care conține toți dinozaurii theropode mai apropiați de păsări decât de carnosauri.

Acesta este un grup variat, care include tiranozauri, ornitomimosauri, compsognathide și maniraptoare; Maniraptora include păsările, singurii descendenți ai coelurozaurilor care trăiesc în prezent.

Toți paravezii descoperiți până acum au fost coelurozauri. Este probabil ca toți coelurozaurii să fi fost cu pene.

Printre caracteristicile de diagnosticare ale coelurozaurilor se numără brațele alungite și gleznele bine dezvoltate, asemănătoare unor balamale (posibila rotație a gleznei este redusă, ceea ce este util în timpul locomoției). Aceste caracteristici pot fi pierdute sau modificate de către celulozaurii de mai târziu (de exemplu, păsările).

O creștere a proporției creierului ocupată de cerebel pare să fi avut loc la Coelurosauria și "a continuat de-a lungul evoluției maniraptorienilor și a păsărilor timpurii".