Megalosauroidea je skupina tetanurských teropodních dinosaurů, kteří žili od střední jury do pozdní křídy. Mezi známé členy skupiny patří Spinosaurus, Megalosaurus a Torvosaurus.
Klad Megalosauroidea je definován jako Megalosaurus bucklandii a všechny taxony s ním sdílejí novějšího společného předka než s Allosaurus fragilis nebo Passer domesticus.
Jméno Spinosauroidea je někdy používáno místo Megalosauroidea. Nadčeleď Spinosauroidea byla pojmenována v roce 1915 Ernstem Stromerem. Je synonymem Megalosauroidea téměř ve všech moderních fylogenetických analýzách, a proto je nadbytečná. Spinosauroidea byla definována jako klad v roce 1998 Paulem Serenem jako klad uzlů obsahující společného předka Spinosaura a Torvosaura a všech jeho potomků. Thomas Holtz v roce 2004 definoval větvový klad se stejným názvem obsahující všechny druhy bližší Spinosaurovi než Passer domesticus. ICZN zastává názor, že i jména kladů (které dosud nemají žádný řídící orgán) by měla být nahrazena, pokud mají tradiční příponu taxonu a jsou synonymem řazených taxonů na nebo pod úrovní nadčeledi. Seniorita Megalosauroidea nebyla sledována ve většině paleontologické literatury v průběhu 90. let a počátkem nového tisíciletí. Řada prací podporujících platnost Megalosaurus jako rodu, vztahy megalosauroidů a umístění „spinosauroidů“ mezi nimi, publikovaných v letech 2008 až 2010, tvrdila, že Megalosauroidea je ve skutečnosti platným názvem skupiny.
Klasifikace megalosauroidů vychází ze studie Bensona z roku 2010. Všimněte si, že několik taxonů „divokých karet“, které jsou pravděpodobně megalosauroidy, bylo vyloučeno z posledního stromu, včetně Magnosaurus, Piveteausaurus a Streptospondylus. Později byli do posledního stromu přidáni Magnosaurus a Streptospondylus. Ty jsou známy z pozůstatků, které jsou příliš útržkovité na to, aby mohly být spolehlivě klasifikovány. Některé z těchto taxonů „divokých karet“, jako je Poekilopleuron a Megaraptor, byly v minulosti považovány za možné megalosauroidy, ale analýza zjistila, že se jedná spíše o allosauroidy.
Carrano, Benson & Sampson (2012) provedli mnohem rozsáhlejší fylogenetickou analýzu tetanuraje, která zahrnuje více taxonů. Ve své analýze použili kladové jméno Megalosauria (Bonaparte, 1850) a definovali ho jako uzel zahrnující Megalosaura, Spinosaura, jejich posledního společného předka a všechny jeho potomky. Dále byla pojmenována nová megalosauroidní čeleď Piatnitzkysauridae, která zahrnuje všechny megalosauroidy, kteří jsou více příbuzní Piatnitzkysaurovi než Spinosaurovi nebo Megalosaurovi. V rámci Megalosauridae byla pojmenována nová podčeleď Afrovenatorinae, která zahrnuje všechny megalosauridy, kteří jsou více příbuzní Afrovenatorovi než Megalosaurovi. Na rozdíl od Bensona a kol., 2010, objevili Poekilopleuron jako afrovenatorin, zatímco Xuanhanosaurus byl nalezen jako basalmost metriacanthosaurid. Pozice těchto taxonů je však velmi nestabilní a jejich vyloučení z analýzy dalo více vyřešený a stabilní kladogram. Streptospondylus byl také vyloučen, aby získal více vyřešených Megalosauridae a Afrovenatorinae. Čínský tetanuran Leshansaurus byl poprvé zahrnut do fylogenetické analýzy a byl získán zpět jako afrovenatorin. Jak Chuandongocoelurus, tak Monolophosaurus byli nalezeni těsně za Orionides. Kladogram zde prezentovaný následuje tuto studii.