在白垩纪早期，许多侏罗纪时代的恐龙消失，被新的、更多样的形式所取代。在白垩纪结束时，恐龙的多样性急剧降低。在蜥臀目蜥脚类恐龙中，只有巨龙类（侏罗纪后期或者白垩纪早期）作为主要恐龙群幸存——这些草食动物大部分直到白垩纪结束，才在冈瓦那大陆块上被发现。事实上，根据化石证据，巨龙类取代了其他的蜥脚类恐龙，比如梁龙和腕龙，二者都在侏罗纪后期到白垩纪中期灭绝。许多蜥臀目兽足类恐龙也在白垩纪绝种，而其他则进化为类型多样的动物，从大型食肉动物霸王龙到迅速、敏捷的捕食者迅猛龙。

鸟臀目恐龙是白垩纪所有恐龙中数量最多且最多样的，包括鸟脚亚目恐龙，比如禽龙和鸭嘴龙，埃德蒙顿龙和慈母龙；甲龙下目，包括甲龙，它们有防护甲和尾锤；肿头龙，在交战时用头撞击对方，比如剑角龙（Stegoceras）；还有角龙下目，有着长长的骨质皱褶和角的四足动物，比如三角恐龙（Triceratops）。