Carnosaurier är en undergrupp av theropoddinosaurierna. De tillhör kladen Carnosauria. Begreppet användes en gång i tiden mycket allmänt, men definieras numera mer snävt. Den kallas av vissa auktoriteter för Allosauroidea.
Gruppen omfattar några av de viktigaste köttätarna från jura- och kritaperioderna, t.ex. Allosaurus, Carcharodontosaurus och Neovenator. Modern kladistisk analys definierar Carnosauria (eller Allosauroidea) som de tetanurier som delar en nyare gemensam förfader med Allosaurus än med moderna fåglar.
Carnosaurier kännetecknas av flera egenskaper. Vissa egenskaper måste ha varit anpassningar till deras stora storlek, t.ex. deras öppna skalle, som är gjord av stöttor snarare än massiva ben. De hade stora ögon och en lång, smal skalle. Lårbenet ("lårbenet") är vanligtvis större än skenbenet ("skenbenet"). Detta tyder på att närvaron styrdes av synen.
Benen är anpassade för löpning, men inte extremt anpassade. De hade starka armar, som förmodligen användes för att brottas med bytet när tänderna biter sig fast. Allosaurusens struktur tyder på att den var ett starkt byggt, allmänt och allsidigt rovdjur. Detta skiljer sig från en tyrannosaurus som Albertosaurus, som var bättre anpassad för att springa på öppen mark. Tyrannosaurier, med sina små händer med två fingrar, använde sina huvuden för att döda byten och för att slå rivaler med huvudet.
Tanken att gruppen dog ut i slutet av juratiden är motbevisad. Det är nu känt att Neovenatorid-kladen överlevde fram till slutet av Mesozoikum. Denna grupp (se kladogrammet nedan) omfattade Aerosteon, Australovenator, Fukuiraptor och Neovenator.