恐龙在过去被认为是复系群,包含数个毫不相干的演化支,并非来自于共同的最近祖先,因为身处类似的生态环境中,而个别演化出类似的形态与特征。自从70年代的恐龙文艺复兴以来,恐龙已被认为是单系群,具有最近的共同祖先,是个天然演化支。恐龙与它们的主龙类祖先在三叠纪中到晚期分开演化,接近2亿3000万年前,大约是
二叠纪三叠纪灭绝事件后约2000万年,该次灭绝事件消灭了接近95%的地球生物物种。对于早期恐龙
始盗龙属的研究发现
地层的放射线定年法检验,证实始盗龙生存于中三叠纪。古生物学家认为始盗龙的外表类似所有恐龙的共同祖先;如果属实,则显示最早的恐龙应该是种小型、二足掠食动物。在
阿根廷的中三叠纪地层所发现的原始、类似恐龙的
鸟颈类主龙,例如:马拉鳄龙与Lagerpeton,也支持这个说法;已出土的化石证据显示这群动物都为小型、二足掠食动物。恐龙刚出现时,陆地上有多种不同的动物,例如
坚蜥目、
劳氏鳄目、鸟鳄科、
喙头龙目等原始主龙类,以及
二齿兽下目与
犬齿兽亚目等
兽孔目动物。这些动物大部分在三叠纪后期的两次灭绝事件中灭亡。第一次灭绝事件发生于卡尼阶与诺利阶交接处,约2亿1500万年前,二齿兽类与许多原始主龙形下纲动物在此事件中灭亡,例如
原龙目与喙头龙类。第二次灭绝事件是三叠纪-侏罗纪灭绝事件,发生于约2亿年前,大部分的早期主龙类灭亡,包含:坚蜥类、鸟鳄科、
植龙科、与劳氏鳄类。这群动物灭亡后,
鳄形超目、恐龙、
哺乳纲、
翼龙目、与乌龟开始占据陆地的生态系统。
原始恐龙的第一次适应演化发生于三叠纪的卡尼阶与诺利阶之间,极可能因为当时有许多优势动物灭亡。在传统的观念里,在三叠纪中期,恐龙与当时其他的陆地动物展开长时间的竞争,并取得优势,但这是不可能的。根据化石纪录,恐龙没那么早出现,且早期恐龙并非稳定的增加、多样化,而是后来才急骤的大量演化;如果它们与其他动物有过长时间竞争,应该会在化石纪录中反映出来。恐龙在卡尼阶时的数量非常稀少,仅占陆地动物群的1~2%。在诺利阶,数个动物群灭亡后,恐龙则占了陆地动物群的50~90%。恐龙的直立步态过去被视为成功演化的关键,但现在已知有数个同时代的动物群也有直立步态,例如:
坚蜥目、鸟鳄科、
劳氏鳄目、以及数种
鳄形超目动物。三叠纪后期是个生物剧变的时代,有许多植物、海生动物兴起衰落,三叠纪后期的气候也有巨大改变。
镶嵌踝类主龙目前仅剩下鳄鱼,但在三叠纪晚期,镶嵌类主龙是群非常多样化的演化支,包含:鸟鳄科、坚蜥目、
植龙科、劳氏鳄目。在这群优势物种存在下,恐龙存活到侏罗纪,并非生理、竞争上占有优势,而是面对灭绝事件的运气问题。
但在1994年,保罗·塞里诺(Paul C. Sereno)与Andrea B. Arcucci的重新研究指出,
兔鳄属的模式标本保存程度不好,无法将其他标本归类于这个属。他们也指出,这个新标本的四肢比例不同于兔鳄的模式标本。因此他们将这个新标本建立为新属,马拉鳄龙。