Como todos los plesiosaurios, este animal tenía extremidades en forma de aletas para desplazarse por el agua.

Thalassiodracon tenía una cresta dorsal en el medio del premaxilar, un escamosal bulboso, cuatro dientes premaxilares, y una dentadura maxilar heterodonta.

El cladograma presentado a continuación sigue el análisis realizado por Ketchum y Benson, 2011.

Attenborosaurus conybeari Pliosáuridos avanzados NHMUK 49202 [Anningasaura lymense] Romaleosáuridos avanzados "Plesiosaurus" macrocephalus Archaeonectrus rostratus Macroplata tenuiceps OUMNH J.10337 [Stratesaurus taylori] Seeleyosaurus guilelmiimperatoris

Plesiosaurus dolichodeirus Elasmosauridae y Cryptoclidia Microcleidus homalospondylus Hydrorion brachypterygius Occitanosaurus tournemiensis