所有的动物（和植物）都被一种现代分类法涵盖——由瑞典博物学家卡尔·林奈（Carolus Linnaeus,1707—1778）最早开发出来的分类系统。在标准林奈系统的动物分类中，恐龙的层级结构如下：动物（界）、脊索动物（门）、爬行动物（类）和恐龙类（附纲）。

还有更详细的分类，并且每次发现一种恐龙化石，列表就会随之变长。但一般来说，通常是根据它们发展历史上的髋骨结构，将恐龙分为两个主要的组。臀部有着两个指向相反方向的较低的骨头，耻骨指向前方的被称为蜥臀目，或“蜥臀”恐龙。那些在臀部有着两个位于后腿后面并排的较低的骨头，耻骨指向后方的被称为鸟臀目，或“鸟臀”恐龙。雷克斯霸王龙（Tyrannosaurus rex）是蜥臀目的一个例子，而禽龙（Iguanodon）则是鸟臀目的一个例子。