Los mamíferos prehistóricos son todos aquellos mamíferos que vivieron durante la prehistoria.
Se sabe que experimentaron dos grandes explosiones evolutivas, una hace 93 millones de años, y otra hace unos 50 millones de años.
Los mamíferos evolucionaron a partir de los cinodontes, un grupo de reptiles carnívoros que vivieron a finales del Paleozoico.
El primer mamífero auténtico conocido es el Morganucodon, un pequeño insectívoro que vivió en el Triásico.