中生代哺乳动物，显然不是一个自然分类单元，其中包括
新生代开始（约 5.5百万年前）前的各个不同门类的哺乳动物。
依照最近多数学者的意见，不包括近代类群的祖先(单孔目、有袋类与有胎盘类等)，中生代哺乳动物共有六个目的几十个属。即
原兽类(Prototherians) 的
多瘤齿兽目(Multituberculata)、
三锥齿兽目(Tricondonta)和梁齿目（Docodonta）； 此外再加上真兽类的对齿目(Symmetr-odonta)、
完兽目（Eupantodonta）和蜀兽目。后三个目为最原始的“真兽类”，即尚未达到有袋类的结构水平，下颌骨和牙齿（主要是颊齿）的真兽型模式还未确立，牙齿数变化大、形态与进步的爬行类尚有相似之处。
多瘤齿兽目是唯一进入到新生代（渐新世）的原兽类，是中生代哺乳类中种类多、化石最丰富、分布广和适应性异常特化的类群。门齿趋近啮齿类，颊齿由三列（上颌）或两列（下颌）齿尖组成，与三列齿类爬行动物的主要颊齿结构相似。多瘤齿兽可能是穴居生活的小动物，生态上相当于现代穴居啮齿类。但最近有人认为有一些种类可能是树栖的。
除了少数多瘤齿兽目的种类身体稍大（接近兔子）外，其他中生代哺乳动物都是接近小白鼠或更小的动物。它们生存的时期，正是恐龙生存的时间，它们是在各类恐龙及当时各种爬行类生存的空隙中生活的“小虫兽”。
中国云南禄丰是发现最早的三锥齿兽类化石最完整、最多的地区(早侏罗世或更早)。其他各类中生代哺乳类化石在中国也有发现，但材料都较零星。近年来(1986)苗德岁发现内蒙
古始新世
多瘤齿兽类中耳内已有典型的哺乳动物式的3块耳骨,是这方面研究一个重要的进展之一。