更新世巨型动物群（英语：Pleistocene megafauna）是指成年体重超过44千克（97英磅），生活于更新世而在第四纪灭绝事件中灭绝的巨型动物群。
末次冰期为更新世晚期第四纪冰河时期中的最近一次冰期，始于 125,000 年前，结束于 14,500 年前。末次冰期在末次冰盛期时达到极盛，冰盖在距今 33,000 年前开始发展，并在 26,500 年前达到颠峰。北半球冰川在 19,000 年前开始消退，南极洲冰消则发生在 14,500 年前，也被认为是导致 14,500 年前海平面大幅上升的主要原因。
猛玛平原（英语：mammoth steppe）为一极广阔的平原，范围自伊比利半岛开始横跨欧亚大陆，跨越白令陆桥并包括阿拉斯加及育空地区。白令陆桥的出现肇因于陆地冰盖封存水所造成的海平面下降，陆桥在 11,000 年前因海平面上升而消失。在末次冰盛期时，欧洲大陆的气候远较今日来得干冷，北方为极漠（英语：polar desert），而南方则多为草原或冻原，仅有南欧山区有零星森林与林地分布。
各大陆上的化石证据显示许多大型动物在末次冰期接近结束时灭绝，而这些动物被称为更新世巨型动物群。巨型动物群一般的定义为成年体重超过 44千克（97英磅） 的动物。在欧亚大陆上，古菱齿象在 100,000–50,000 年前绝种；洞熊（）、梅氏犀（英语：Stephanorhinus）（）、转角羚羊（）与欧洲河马在 50,000-16,000 年前绝种；洞鬣狗、披毛犀、猛玛象在 16,000-11,500 年前绝种。大角鹿属在 11,500 年前绝种，但西伯利亚西部的族群则在 7,700年前才绝种。弗兰格尔岛岛上的猛玛象直到 4,500 年前才绝种。当这些物种灭绝时，以它们为食的掠食者也相继走向绝种。似剑齿虎属在 28,000 年前绝种，穴狮在 11,900 年前绝种，欧洲豹在 27,000 年前绝种。更新世晚期包含了一系列剧烈的气候震荡，同一地区的气温差异可能达到 16 °C，被认为是巨型动物群灭绝的原因之一。末次冰期兴盛时并无巨型动物群的灭绝事件发生，显示低温和冰河盛行并非导致它们灭绝的原因。
现代人类的祖先最早出现于 195,000 年前的东非，一些人类于 60,000 年前离开非洲，并于 50,000 年前抵达中亚并在之后抵达欧洲。43,000-45,000 年前的意大利、大不列颠岛以及 40,000 年前的欧洲大陆上有人类遗址的发现。另一支人类离开中亚并于 27,000 年前抵达当时位于北极圈内的亚纳河和西伯利亚地区。因人类猎杀而死亡的猛玛象遗骸发现于 45,000 年前西伯利亚中部的叶尼塞河。现在人类在 20,000-11,000 年前跨越白令陆桥并抵达北美洲。在新月沃土地区，最早的农业发展于 11,500 年前。
四个理论被认为是更新世巨型动物群灭绝的主要原因：被人类狩猎殆尽、气候变迁、疾病散播、或是彗星与小行星撞击。以上理论并非完全互斥，可能是综合了两项以上的原因才导致了灭绝。目前找到的证据多半指向人类活动是更新世巨型动物群灭绝的主因。
北美洲巨型动物群的灭绝事件发生在约 12,700 年前，90 属超过 44 公斤的物种走向灭绝。更新世晚期的北美洲动物相包括地懒、短面熊、貘（加州貘）、西猯科（古猯属及平头猪）、美洲拟狮、巨龟、北美猎豹、斯剑虎与似剑齿虎属、恐狼、高鼻羚羊、骆驼科（拟驼及两种大羊驼）、至少两种美洲野牛属、罕角驼鹿（英语：Cervalces scotti）、灌木牛及林地麝牛、14 种叉角羚（13 种已灭绝）、马、猛玛象与乳齿象、美丽犰狳（英语：Dasypus bellus）与雕兽、巨河狸、以及部分鸟类例如畸鸟。现今北美洲体型最大的陆地野生动物为美洲野牛。
更新世时期的南美洲物种十分多样化，包括大地懒、长颈驼、居维象、星尾兽、雕齿兽、南美土著马、箭齿兽、剑乳齿象。当时主要的掠食者为细齿巨熊及斯剑虎。现今南美洲体型最大的陆地野生动物为南美貘。
欧亚大陆的巨型动物群与北美洲类似，包括真猛玛象、草原猛犸、古菱齿象、原牛、西伯利亚野牛、穴狮、洞熊、洞鬣狗、似剑齿虎属、大角鹿、残暴北极熊、披毛犀、梅氏犀（英语：Stephanorhinus）、板齿犀。现今欧洲体型最大的陆地野生动物为欧洲野牛，亚洲则为亚洲象。
澳洲巨型动物群由有袋类、单孔目、鳄目、龟鳖目、巨蜥及数种不会飞的鸟组成，包括巨型短面袋鼠、双门齿兽属、袋狮、牛顿巨鸟、驰鸟科（英语：Dromornithidae）、沃那比蛇、古巨蜥。
许多岛屿上独特的巨型动物群在人类到来后快速走向灭绝，包括弗兰格尔岛、圣保罗岛、海峡群岛上的侏儒猛玛象；新西兰的巨型鸟类恐鸟与哈斯特鹰，马达加斯加的巨型狐猴（巨狐猴、古原狐猴及古大狐猴）、3 种马达加斯加河马、巨龟、Voay（英语：Voay）、象鸟；马斯克林群岛上的数种巨龟；弗洛勒斯岛与其他数个岛上的侏儒剑齿象；新喀里多尼亚的卷角龟属及马氏鳄亚科；加勒比地区的巴哈马仓鸮（英语：Tyto pollens）、古巴巨鸮（英语：Ornimegalonyx）、Megalocnus（英语：Megalocnus）；夏威夷州的异嘴鸭（英语：moa-nalo）；地中海群岛的大角鹿属、矮象（英语：Dwarf elephant）、河马属；加那利群岛的歌利亚氏蜥、特内里费巨鼠及大加那利巨鼠（英语：Gran Canaria Giant Rat）、特内里费巨龟、大加那利巨龟（英语：Geochelone vulcanica）。
