与恐龙同时代生活的古生物种类极为丰富，包括飞行爬行动物、海洋爬行动物、早期哺乳动物及多种植物和无脊椎动物。1. 空中生物翼龙是当时天空的主宰，属于飞行爬行动物而非恐龙。它们形态多样，从小型如麻雀的蛙嘴翼龙到巨大如飞机的风神翼龙（翼展可达10-12米）都存在。2. 海洋生物海洋中生活着多种大型爬行动物。鱼龙外形类似现代海豚，是活跃的捕食者；蛇颈龙拥有长颈和四个鳍状肢；沧龙则是白垩纪晚期海洋中的顶级掠食者，体型巨大而凶猛。此外，古老的鲨鱼、鳐鱼以及菊石、箭石等头足类动物也繁盛于中生代的海洋中。3. 早期哺乳动物在恐龙时代，哺乳动物已经出现，但体型通常很小，多为夜行性的食虫动物。例如张和兽、中国袋兽等，它们是我们现代哺乳动物的远古祖先，在当时生态系统中占据着小型捕食者和食腐者的 niche。4. 其他爬行动物除了恐龙，陆地上还生活着其他爬行动物。鳄形目动物（如帝鳄）、龟鳖目（古巨龟）以及喙头目（现存的新西兰楔齿蜥是其后裔）都与恐龙共享同一时代。5. 植物与无脊椎动物苏铁、银杏、松柏类等裸子植物是当时的主要植被，被子植物在白垩纪晚期开始出现并扩散。昆虫种类已经非常丰富，包括早期蜜蜂、蚂蚁和白蚁，以及蜘蛛、蝎子等节肢动物。
