Les carnosaures sont un sous-groupe des dinosaures théropodes. Ils constituent la clade Carnosauria. Le terme était autrefois très répandu, mais il est maintenant défini de manière plus étroite. Il est appelé par certaines autorités l'Allosauroidea.

Le groupe comprend certains des principaux carnivores des périodes jurassique et crétacée, tels que l'Allosaure, le Carcharodontosaure et le Neovenator. L'analyse cladistique moderne définit les Carnosauria (ou Allosauroidea) comme les tétanuriens qui partagent un ancêtre commun plus récent avec l'Allosaurus qu'avec les oiseaux modernes.

Les carnosaures se caractérisent par plusieurs traits. Certaines de ces caractéristiques doivent être des adaptations à leur grande taille, comme leur crâne ouvert, fait de tiges plutôt que d'os solides. Ils avaient de grands yeux et un crâne long et étroit. Le fémur ("os de la cuisse") est généralement plus grand que le tibia ("os du tibia"). Cela suggère que la proximité de l'action était contrôlée par la vue.

Les jambes sont adaptées à la course, mais pas à l'extrême. Elles avaient des bras forts, probablement utilisés pour lutter contre des proies lorsque les dents mordaient. La structure d'un allosaure suggère un prédateur général très robuste. Il est différent d'un tyrannosaure comme l'Albertosaurus, qui était mieux adapté à la course en terrain découvert. Les tyrannosaures, avec leurs petites mains à deux doigts, utilisaient leur tête pour tuer leurs proies et pour donner des coups de tête à leurs rivaux.

L'idée que le groupe s'est éteint à la fin du Jurassique est réfutée. On sait maintenant que le clade des Néovénatorides a survécu jusqu'à la fin du Mésozoïque. Ce groupe (voir le cladogramme ci-dessous) comprenait Aerosteon, Australovenator, Fukuiraptor et Neovenator.