Il n'y a pas encore si longtemps, on classait dans les dinosaures: les ichthyosaures, les pliosaures, les plésiosaures (3 groupes de reptiles aquatiques) et les ptérosaures (reptiles volants) qui, aujourd'hui, sont considérés comme des lignées évolutives indépendantes des dinosaures parmi les reptiles ayant vécu au Mésozoïque. Les dinosaures étaient un groupe d'animaux extrêmement divers ; selon une étude de 2006, 527 genres de dinosaures ont été décrits avec certitude, et plus de 1 844 genres sont encore à classer. Certains d'entre eux étaient herbivores, d'autres carnivores. Certains dinosaures étaient bipèdes, d'autres étaient quadrupèdes et certains, tels Ammosaurus et Iguanodon, pouvaient marcher aussi bien sur deux ou quatre pattes.
Les dinosaures sont nommés de façon précise selon leur genre et leur espèce. Souvent, ce nom d'espèce est donné en fonction du nom du lieu de sa découverte comme Saltasaurus, le dinosaure de la rivière Salta en Argentine, en fonction d'une particularité anatomique comme le Triceratops, la face à trois cornes, ou en fonction du nom d'un paléontologue connu comme Othnielia pour Othniel Charles Marsh. Avec l'essor de la paléontologie, les noms d'espèces s'internationalisent. Les racines grecques et latines sont remplacées parfois par des racines chinoises, mongoles ou africaines comme Nqwebasaurus venant du xhosa, une langue d'Afrique du Sud.
Sur la base du code international de nomenclature zoologique, on peut reconnaitre de 630 à 650 genres de dinosaures, rassemblant plusieurs milliers d'espèces de dinosaures (une trentaine de nouvelles espèces sont décrites tous les ans). Un peu plus de la moitié de ces espèces ne sont représentées que par un seul spécimen (souvent incomplet) et moins de 20 % des espèces sont connues par plus de cinq spécimens. Ce tableau général fournit des liens entre les principaux groupes de dinosaures. On trouvera à droite quelques genres illustrant les ordres et les familles représentés.