齿鲸小目（学名：Odontoceti）是现生鲸类的两大演化支之一，多数种类口中长有细密而锐利的圆锥状同型齿，用来捕食鱼类和乌贼等，区别于主食磷虾的须鲸。现存的齿鲸约 75 种，包括抹香鲸、喙鲸、淡水豚、海豚、鼠海豚、一角鲸 等，种类远多于须鲸但体型普遍小于须鲸，且不同种类间体型差异极大，从 1 米长的侏海豚到 18 米长的抹香鲸不等。具备单个喷气鼻孔。
齿鲸有着灵敏的声呐系统，活动时主要依靠回声定位（英语：Animal echolocation）功能，在水中和空气中都有极好的听力，有些种类甚至视力退化，完全凭借听力感知周遭环境。部分齿鲸是最善于潜水的动物，如抹香鲸与柯氏喙鲸可下潜至 2000 多米深的海域，连续一两个小时不出水换气。除淡水豚外，所有齿鲸都有丰厚的鲸脂，能隔绝体外的低水温。一些齿鲸有高度发达的大脑，被人类训练用于杂技表演。
联合国环境规划署在 2011 年 10 月发布的报告称，受过度捕捞、航运、兴修水利工程和海洋污染等人类活动的影响，86% 的齿鲸生存受到威胁。中国长江特有的白�豚可能已在 21 世纪初灭绝，而加利福尼亚湾北部的小头鼠海豚仅剩约 30 头，可能是当前最接近灭绝的水生哺乳动物。
本演化树参考自 Fordyce 于 2018 年发表的论文。符号“†”表示已灭绝。
†异乡鲸科 Xenorophidae（英语：Xenorophidae）
†Ashleycetidae
†Mirocetidae（英语：Mirocetidae）
†Agorphiiae
†短鼻鲸科 Simocetidae（西班牙语：Simocetidae）
†祖鲸科 Patriocetidae
†怀佩什海豚科 Waipatiidae
†鲨齿鲸科 Squalodontidae（英语：Squalodontidae）
抹香鲸科 Physeteridae
小抹香鲸科 Kogiidae（英语：Kogiidae）
†中新河豚科 Eoplatanistidae
†剑吻海豚科 Eurhinodelphinidae（英语：Eurhinodelphinidae）
†异海豚科 Allodelphinidae（英语：Allodelphinidae）
†角齿海豚科 Squalodelphinidae（英语：Squalodelphinidae）
恒河豚科 Platanistidae
喙鲸科 Ziphiidae
†白�豚科 Lipotidae
†肯氏海豚科 Kentriodontidae（英语：Kentriodontidae）
拉河豚科 Pontoporiidae
亚河豚科 Iniidae
†亚加海豚科 Albireonidae
†海牛鲸科 Odobenocetopsidae
独角鲸科 Monodontidae
鼠海豚科 Phocenidae
海豚科 Delphinidae
本列表自 齿鲸小目 Odontoceti 往下逐级显示，具体到科级，科级位置未定者，具体到属级。符号“†”表示已灭绝。
与须鲸相比，齿鲸体型较小，典型体长小于 10 米，且体型差异较大，最小的侏海豚类体长仅有 1 米左右，而最大的抹香鲸可超过 20 米。多数种类有明显突出的嘴喙。
齿鲸无锁骨，胸骨较大，鳍肢内有 5 根趾骨。牙齿形状和数目因种类不同而有很大差异，最多的有上百颗牙齿，最少的仅具一颗独齿，甚至完全没有外露的牙齿。除恒河豚外的所有齿鲸均无盲肠。
齿鲸的外鼻孔只有 1 个，不同于须鲸的 1 对（2 个），因此换气时只能喷出一股水柱。抹香鲸类的鼻孔位于头部左前方接近上颌处，呈裂缝形；海豚形类则位于头顶偏后方，略呈圆形。
除淡水豚外的齿鲸都有丰厚的鲸脂。栖息于两极海域的部分齿鲸，鲸脂层厚度可达 28 厘米。这些鲸脂可以提供浮力、抵抗来自掠食者的攻击、能量储存以及隔绝外界的低温。刚出生的幼鲸缺乏鲸脂，有些种类透过毫毛代替保暖。
齿鲸可发出高频的鸣叫声，且声音多样。
齿鲸游泳动作较为迅速和灵活，小型种有骑浪行为。
齿鲸大多结群活动，种群数量较大，海豚种群有时可达上千只之多。
主要以鱼类、乌贼等为食，个别齿鲸（如虎鲸）还会捕食鳍足类和其他鲸类等大型动物。
齿鲸有时会在商业渔业中遭到误捕（英语：bycatch），被困在渔网中或是意外吞下鱼钩。流刺网与围网（英语：Seine fishing）作业时常是鲸豚与其他海洋哺乳动物的常见死因之一。鲸豚也常受到海洋污染的影响，由于它们属于海洋食物链的顶端，因此体内时常累积有高浓度的持久性有机污染物，且齿鲸体内的浓度多半高于须鲸。这些污染物也会透过哺乳传染给幼鲸。污染物会导致肠胃癌（英语：gastrointestinal cancer）并且降低对感染疾病的抵抗力。除了有机污染物外，鲸豚也会误食塑料袋等海洋垃圾，这些垃圾无法经由消化道排出，进而造成胃肠的阻塞。而长江的污染最后导致了白�豚的功能性灭绝。环保主义者认为，军用声呐会干扰鲸鱼活动，进而对它们的存活造成威胁。有些科学家认为军用声呐会导致鲸鱼搁浅，这些鲸鱼为了躲避声呐的干扰而快速上浮，导致减压症产生而发生搁浅。
