最罕见的恐龙化石类型就是那些可以看到肌理的化石——但并不是真正的皮肤。这是由于石化过程——恐龙的尸体需要处于一个干燥的环境，一些柔软部分会木乃伊化；然后这些木乃伊化的部分会在岩石上留下印记。这种印记非常罕见。

迄今为止发现的少量的恐龙皮肤化石表明，大多数恐龙的皮肤是粗砺而有鳞的，就像现代爬行动物。举例来说，在白垩纪的埃德蒙顿龙的皮肤粗砺，有皱褶，带有骨板。与鸭嘴龙相似，鸟脚类恐龙皮肤厚、有皱褶，内有不同大小的骨状突起。一些小型的兽脚类恐龙，像最近发现的中华龙鸟（Sinosauropteryx），皮肤上可能有作为热度调节的羽毛状的特征。