陆行鲸科（Ambulocetidae）是灭绝早期鲸目的一科，它们仍能在陆地上行走。其下的走鲸是陆行鲸科中研究成果最完备的，已发现有非常完整的骨骼。

陆行鲸科下的陆行鲸（Ambulocetus natans）长约12英尺，外形像水獭亚科与鳄鱼的合体。头大，吻突长，眼位于头部背侧面。头、颈部的肌肉强大。下颌的形状显示在下颌与中耳间有软组织相连接。在现代齿鲸类，连接下颌与中耳的脂肪块具传递声波的作用。前肢短，五趾，趾端具短蹄。后肢短，但足很长，四趾。长桨状的足可在水中划水。分析其骨骼氧同位素的比例，显示陆行鲸有时饮用海水，有时饮用淡水。推测陆行鲸猎食的方法与现代的鳄类相似。

陆行鲸科的化石于印度及巴基斯坦发现，这些地方是以往辛梅利亚大陆的海岸线。

从发现地的沉积情况可知陆行鲸科是生活在浅水近岸的沼泽环境。

陆行鲸科的动物在猎食的时候会进入水中。