Pelicozauri (din grecescul pelyx care înseamnă „bol” și sauros care înseamnă „șopârlă”) sunt un ordin de tetrapode care au apărut în timpul Carboniferului târziu, au înflorit în timpul Permianului timpuriu, apoi au fost înlocuiți cu descendenții lor, therapsidele, în timpul Permianului târziu. Acest grup primitiv a fost forma dominantă de viață terestră timp de aproximativ 40 de milioane de ani, 3/5 din durata dominației mamiferelor și a fost printre primii amnioți (tetrapode non-amfibieni) care au evoluat. Este una dintre cele mai primitive grupuri de tetrapode, după tetrapodele bazale și amfibienii timpurii.
Pelicozaurii variau în mărime de la un șobolan mare la un lup până la mai mare decât un elefant. Fiind forma dominantă de viață terestră, ei au evoluat pentru a exploata numeroase roluri, inclusiv ierbivore, insectivore și carnivore. Unele semănau cu șopârle robuste, altele erau mai străine, cum ar fi emblematicul Dimetrodon grandis, un prădător de vârf de 3 1/2 metri (11 picioare) lungime, cu prelungiri vertebrale uriașe care creau o pânză mare acoperită cu piele. Acest animal avea un aspect oarecum asemănător unui dragon. Alți pelicozauri au împărțit vela din spate, despre care se crede că a fost folosită pentru a crește temperatura animalului. Un alt pelicozaur, Cotylorhynchus, era un erbivor titanic în formă de butoi, cu un cap mic și o lungime totală care depășește 6 m (20 ft). Ar fi fost mai lung și mai greu decât cei mai mari elefanți vii astăzi.
Pelicozaurii au fost printre primii amnioți, adică aveau ouă bine dezvoltate, permițându-le să se aventureze departe de apă – amfibienii trebuie să rămână umezi și să-și depună ouăle în apă. Pelicozaurii au fost primul grup de amnioți de succes, capabil să colonizeze interioarele continentale la care au ajuns plante și insecte cu zeci de milioane de ani în urmă. Totuși, perioada în care pelicozaurii au avut succes, Permianul timpuriu, a fost și o perioadă de deșerturi mari, deoarece toate continentele lumii se contopiseră în supercontinentul Pangea, care cuprindea practic toată masa terestră a lumii. Interiorul Pangeei ar fi fost cel mai mare deșert pe care l-a văzut vreodată lumea. Din acest motiv, arta care înfățișează reconstrucții de pelicozauri le arată adesea pe un fundal asemănător deșertului, deși multe grupuri de pelicozauri au trăit probabil în păduri.
Pelicozaurii sunt ocazional adunați cu dinozauri, mai ales atunci când simplifică lucrurile pentru copii, dar adulții ar trebui să știe că nu există nicio relație între dinozauri și pelicozauri, cu excepția faptului că ambii au fost forma dominantă de viață pe Pământ pentru o perioadă. În ciuda aspectului lor ocazional reptilian, Pelicozaurii erau sinapside, nu sauropside (reptile) și, de fapt, strămoșii mamiferelor. Un grup de pelicozauri, therapsidele, a continuat să dobândească caracteristici foarte mamifere și, după mai bine de o sută de milioane de ani, a produs primele mamifere adevărate. Toți pelicozaurii s-au stins înainte de sfârșitul Permianului, ferindu-i de extincția masivă de la sfârșitul acestuia.