Динозаврите са живели над 180 милиона години, които варират от периода на триаса, когато всички континенти са били присъединени като единична суша, известна като Пангея, започваща преди 250 милиона години през периода Креда и завършваща 66 милиона години преди.
По време на мезозоя Земята изглеждаше много по-различно ера, от 250 милиона до 65 милиона години. Въпреки че разположението на океаните и континентите може да не е познато на съвременните очи, не толкова местообитанията, в които са живели динозаври и други животни. Ето списък на 10-те най-разпространени екосистеми, обитавани от динозаври, вариращи от сухи, прашни пустини до буйни, зелени екваториални джунгли.
Огромните, ветровити равнини от периода на Креда бяха много подобни на тези днес, с едно основно изключение: 100 преди милиони години тревата все още не еволюира, така че тези екосистеми са били покрити с папрати и други праисторически растения. Тези равнини бяха пресечени от стада динозаври, хранещи се с растения (включително
ceratopsians, адрозаври и ornithopods), пресечена със здравословен асортимент от гладни грабливи птици и тиранозаврите които държаха тези разсеяни тревопасни животни на пръстите на краката.Влажните зони са мокри, ниско разположени равнини, които са залети с утайки от близките хълмове и планини. Палеонтологично казано, най-важните влажни зони са тези, които са обхванали голяма част от съвременна Европа през ранния период на Креда, давайки многобройни екземпляри от Iguanodon, Полакантус и малките Hypsilophodon. Тези динозаври се хранели не с трева (която все още не еволюирала), а с по-примитивни растения, известни като хвощ.
Крайречна гора се състои от буйни дървета и растителност, растяща покрай река или блато; това местообитание осигурява достатъчно храна за обитателите си, но също така е предразположено към периодично наводняване. Най-известната крайречна гора от мезозойската ера е била в Морисонската формация на късния юрски север Америка - богато изкопаемо легло, което даде множество екземпляри сауроподи, орнитоподи и тероподи, включително гигантът Diplodocus и ожесточената Алозаври.
Блатните гори са много подобни на крайречните гори, с едно важно изключение: блатните гори на късния Крейд период са били сплетени с цветя и други късноразвиващи се растения, осигуряващи важен източник на хранене за огромни стада от патешки динозаври. От своя страна тези „крави на Креда“ са били пленени от по-умни, по-пъргави тероподи, вариращи от Troodon да се Тиранозавър Рекс.
Пустините представляват тежко екологично предизвикателство за всички форми на живот и динозаврите не са изключение. Най-известната пустиня от мезозойската ера, Гоби в Централна Азия, е била обитавана от трима много познати динозаври -Protoceratops, Oviraptor, и Velociraptor. Всъщност, вплетени вкаменелости на протоцератоп, заключени в битка с Велоцираптор, бяха запазени от внезапна, силна пясъчна буря един нещастен ден през периода на късния Креда. Най-голямата пустиня в света - Сахара - беше буйна джунгла през епохата на динозаврите.
Лагуните - големи тела от спокойна, хладка вода, хванати зад рифовете - не бяха непременно по-често срещани в мезозойската ера, отколкото днес, но те са склонни да бъдат свръхпредставен във вкаменелостите (защото мъртвите организми, които потъват до дъното на лагуните, лесно се запазват в тиня.) Най-известните праисторически лагуни са били разположени в Европа. Например, Солнхофен в Германия е дал множество екземпляри от археоптерикс, Компсогнатус, и асортирани птерозаври.
През мезозойската ера, Северният и Южният полюс не бяха почти толкова студени, колкото днес - но те все още бяха потопени в тъмнина през значителна част от годината. Това обяснява откриването на австралийски динозаври като мъничките с големи очи Leaellynasaura, както и необичайно малкия мозък Minmi, по презумпция хладнокръвен ankylosaur които не биха могли да подхранват метаболизма му със същото изобилие от слънчева светлина, както неговите близки в по-умерените райони.
Въпреки че повечето динозаври всъщност не живеят в реки и езера - това беше прерогативът на морски влечуги- те се завъртяха по краищата на тези тела, понякога със стряскащи резултати, еволюционно. Например, някои от най-големите тероподни динозаври на Южна Америка и Евразия - включително Baryonyx и Suchomimus—Счита се предимно на риба, ако се съди по техните дълги муцуни, подобни на крокодил. И сега имаме убедителни доказателства за това спинозаври всъщност беше полуакватичен или дори напълно воден динозавър.
Световните континенти може да са били уредени по-различно преди 100 милиона години, отколкото днес, но езерата и бреговите им линии все още бяха обсипани с малки острови. Най-известният пример е остров Хацег (намира се в днешна Румъния), който е дал останките на джуджето титанозавър Magyarosaurus, примитивният орнитопод Telmatosaurus и гигантският птерозавър Hatzegopteryx. Ясно е, че милиони години задържане на островните местообитания имат силно изразен ефект върху плановете на тялото на влечуги.
Подобно на съвременните хора, динозаврите обичаха да прекарват времето си на брега - но бреговите линии на мезозойската ера бяха разположени на някои много странни места. Например, запазени отпечатъци намек за съществуването на обширен маршрут на миграция на динозаври север-юг по западния край на западния Вътрешно море, което минаваше през Колорадо и Ню Мексико (а не Калифорния) по време на Креда Период. Месоядните и тревопасните също обикалят този добре износен път, без съмнение в преследването на оскъдна храна.