1872年，一位叫西勒的人从恐龙腰带的构造着眼，将恐龙划分为两个目：蜥臀目和鸟臀目。因为前者腰带为三叉形，后者腰带为四射形。随后西勒的这一划分被广泛接受，尽管目一级以下的分类不断有所更改，但目一级的分类比较稳定。
根据恐龙腰带的构造特征不同，可以将恐龙划分为两大类：蜥臀目和鸟臀目。二者的区别在于其腰臀部的骨骼（解剖学上称为腰带）结构：蜥臀目恐龙的骨盆结构像现代蜥蜴一样，其耻骨在骨下方向前延伸，坐骨向后伸，从侧面看呈三叉形。鸟臀目恐龙的骨盆结构与现代鸟类相似，其耻骨朝向后面，与坐骨平行，从侧面看呈四射形。
蜥臀目
蜥臀目是恐龙的两大类群之一，其中既包括了植食性的蜥脚类，又包括了肉食性的兽脚类。
蜥脚类又分为原蜥脚类和蜥脚形类。原蜥脚类是一些生活在三叠纪晚期的中小型恐龙，它们身体较粗壮，半四足行走。我国云南发现的著名的禄丰龙就属于原蜥脚类。蜥脚形类是从原蜥脚类演化而来的，主要生活在侏罗纪和白垩纪。它们绝大多数都是巨型的植食性恐龙。头小，脖子长，尾巴长，牙齿呈小匙状。蜥脚形类的著名代表有发掘于我国四川、甘肃的马门溪龙，它那由19节颈椎组成的脖子长度约等于体长的一半。
兽脚类生活在晚三叠纪至白垩纪，它们都是肉食性恐龙，大多凶残好斗，一般都以两足行走，脚趾端长有锐利的爪子，口中长着匕首一样的牙齿，牙齿前后缘常有锯齿。我们比较熟悉的霸王龙就是兽脚类恐龙。
鸟臀目
鸟臀目恐龙可分为5大类：剑龙类、鸟脚类、甲龙类、角龙类和肿头龙类。
剑龙类，是出现于侏罗纪并延续到白垩纪初期的植食性恐龙，而且还是最先灭亡的一类恐龙。剑龙类一般头小而低平，上颞孔大，它们的牙齿扁而小，前上颌骨上没有牙齿，前肢短后肢长，四足行走，背部具有直立的骨板，尾部有骨质刺棒两对。
鸟脚类恐龙脸部较长，嘴部一般扁平，下颌骨前方有单独的前齿骨，牙齿仅生长在颊部，紧密排列，有一到数排的替换齿，它们有的两足行走，有的四足行走，后腿的股骨比前肢的肱骨长，第五趾已退化。鸟脚类生活在三叠纪晚期至白垩纪，以白垩纪最为繁盛，它们全部是植食性恐龙。著名的代表是发掘于我国山东诸城县的山东龙。
甲龙类恐龙的体形低矮粗壮，全身披有骨质甲板，行动笨拙。它们的牙齿细小，以植物为食，四肢较短，后肢稍长于前肢。化石主要出现于白垩纪时期的地层。
角龙类恐龙，是白垩纪发展起来的四足行走的植食性恐龙。头骨上常有由眶后骨和鼻骨扩大而形成的角，头骨后部扩大成颈盾。多数生活在白垩纪晚期，最著名的代表是三角龙。
肿头龙类最突出的特征就是头骨肿厚，颥孔封闭，骨盆中耻骨被坐骨排挤，从而不参与组成腰带。主要生活在白垩纪时期。