카르노사우르(Carnosaur)는 라틴어 'caro'(고기)와 그리스어 'sauros'(도마뱀)에서 유래한 용어로, 고생물학에서 육식성 수각류(theropod) 공룡의 한 분류군을 가리킨다. 학명으로는 '카르노사우리아'(Carnosauria)라고 하며, 이는 1920년 독일 고생물학자 프리드리히 폰 후에네(Friedrich von Huene)에 의해 명명된 분지군이다.
카르노사우르는 쥐라기 중기(약 1억 7,400만 년 전)부터 백악기 후기까지 서식했던 대형 육식 공룡군으로, 대표적인 구성원으로는 알로사우루스(Allosaurus), 기가노토사우루스(Giganotosaurus), 카르카로돈토사우루스(Carcharodontosaurus) 등이 있다. 이들은 좁고 긴 두개골, 앞뒤로 톱니가 있는 납작한 이빨, 대퇴골이 경골보다 긴 특징 등을 공유한다.
역사적으로 '카르노사우르'라는 명칭은 모든 대형 육식 공룡을 통칭하는 데 사용되기도 했으나, 1980~1990년대 계통분류학적 분석이 발전하면서 티라노사우루스류는 별도의 분류군(코엘루로사우리아)으로 재분류되었다. 현대의 계통분류학적 정의에서는 카르노사우리아를 알로사우루스와 현생 조류보다 더 가까운 공통 조상을 공유하는 수각류로 정의한다.
다만 '카르노사우르'라는 표기는 한국어에서 표준적인 학술 용어라기보다는 영어 'carnosaur'의 음역으로, 보다 공식적인 표기로는 '카르노사우루스류' 또는 '카르노사우리아'가 사용되는 경우가 많다. 또한 '카르노사우르'와 유사한 발음의 단어인 '카르노타우루스'(Carnotaurus)는 백악기 후기 남아메리카에 서식한 별개의 공룡 속(屬)이므로 혼동에 주의해야 한다.
카르노사우르의 분류학적 범위와 계통 관계는 학자들 간에 논쟁이 지속되고 있는 주제이며, 특히 메갈로사우루스류와의 관계, 그리고 일부 후기 백악기 육식 공룡들의 소속 여부에 대해 다양한 가설이 제시되어 있다. 이에 따라 구체적인 분류 내용은 연구 결과에 따라 달라질 수 있다.
