牛毛藓科（学名：Ditrichaceae）为曲尾藓目的一科植物，模式属为牛毛藓属(Ditrichum)。此科植物体直立，小形，疏或密丛生，土生或石生。

牛毛藓科植物体直立，小形，疏或密丛生，土生或石生。茎单一或分枝，基部具假根，多具中轴。叶二列或多列密生茎上，多为披针形，先端渐尖或具毛建草，稀基部鞘状；中肋粗壮，终止于叶尖或突出，多数具主细胞及副细胞，厚壁细胞背部多于腹部；叶细胞小，平滑，方形、短方形、长方形到线形，角细胞不分化。雌雄同株或异株。生殖苞顶生，具线形配丝。苞叶与茎叶同形，仅较大，具长毛尖。柄直立，仅少数弯曲。孢蒴有时隐没于苞叶之中或突出，近于球形，一般多具长蒴柄而伸出，呈短圆柱形，直立，倾立或略弯曲，对称或不对称，少数孢蒴具肋状突起；齿片16条，2裂至基部或不完全2裂，具纵条纹或疣，稀平滑；蒴盖圆锥形或具长喙状尖头；蒴帽兜形。

全世界约19属，主要产南北温带。中国有11属，云南省有11属，21种，1变种。

牛毛藓科下属包括高地藓属 Astomiopsis、Austrophilibertiella、Bryomanginia、角齿藓属 Ceratodon、Cheilothela、Chrysoblastella、Cladastomum、Cleistocarpidium、Crumuscus、Cygniella、对叶藓属 Distichium、拟牛毛藓属 Ditrichopsis、牛毛藓属 Ditrichum、Eccremidium、荷包藓属 Garckea、丛毛藓属 Pleuridium、并列藓属 Pringleella、Rhamphidium、石缝藓属 Saelania、Skottsbergia、Strombulidens、毛齿藓属 Trichodon、立毛藓属 Tristichium、威氏藓属 Wilsoniella等。