始祖兽（学名）是一种已灭绝的哺乳动物，有可能是真兽下纲的最早祖先。
始祖兽的化石是在中国辽宁的义县组发现，可追溯至下白垩纪的巴列姆阶。这个标本长10厘米及差不多完整，估计重量为20-25克。这个化石完好的保存了1亿2500万年。虽然头颅骨被理扁，但它的牙齿、脚骨、软骨及其毛皮都可以看见。
根据古生物学家所指，始祖兽并非胎盘类哺乳动物，而是分支中更早期及原始的代表。它的狭小臀部显示它们会生出幼兽，但却未曾完全发展，由此可见它们没有完整的胎盘。
始祖兽有上耻骨，这是在真兽下纲中非常不寻常的。相反，这是有袋类、单孔目及非哺乳类的兽孔目的特征。
始祖兽有真兽下纲祖先的一般齿式，即5.1.5.3/4.1.5.3。它有5颗上门齿、4颗下门齿及5颗前臼齿。不过这不是现今真兽下纲的一般齿式，现今的真兽下纲各有3颗上下门齿及4颗前臼齿。
从268个主要中生代哺乳动物分支及白垩纪真兽下纲主要的科中，始祖兽与及一同被置放真兽下纲演化树的底部。明显的，这三类都与胎盘类较与有袋目接近。始祖兽因齿列、手腕及脚跟的几个衍征而被分类在真兽下纲。
始祖兽有毛发的痕迹。过往有此特征的纪录追溯至6千万年前，但此化石却推前了6千5百万年。当然这并不表示更早的哺乳动物是没有毛发的，骨骼证据显示毛发可能在三叠纪或上二叠纪的非哺乳类祖先出现。一般毛皮都很难被化石化，始祖兽标本的质素却非常罕见。
