Chilesaurus je vyhynulý rod býložravého teropodního dinosaura. Rod je monotypický, zastoupený typovým druhem Chilesaurus diegosuarezi. Chilesaurus žil přibližně před 145 miliony let (mya) v období pozdní jury v Chile.
Fosilie Chilesaura, obratle a žebra, byly poprvé objeveny 4. února 2004 sedmiletým Diegem Suárezem, který společně se svými rodiči, geology Manuelem Suárezem a Ritou de la Cruzovou, hledal dekorativní kameny v oblasti Aysén. Bylo přítomno více exemplářů, které v roce 2008 údajně představovaly několik dinosauřích druhů. Až později se zjistilo, že patřily k jedinému druhu s bizarní kombinací znaků.
Typový druh Chilesaurus diegosuarezi v roce 2015 pojmenovali a popsali Fernando Emilio Novas, Leonardo Salgado, Manuel Suárez, Federico Lisandro Agnolín, Martín Dário Ezcurra, Nicolás Chimento, Rita de la Cruz, Marcelo Pablo Isasi, Alexander Omar Vargas a David Rubilar-Rogers. Generický název odkazuje na Chile. Specifický název ctí Diega Suáreze.
Holotyp SNGM-1935 byl nalezen ve vrstvě souvrství Toqui pocházející z pozdního Tithonu. Skládá se z kloubové, spíše kompletní kostry s lebkou nedospělého jedince, bez nohou a většiny ocasu. Čtyři další částečné kostry (exempláře SNGM-1937, SNGM-1936, SNGM-1938, SNGM-1888) a několik samostatných kostí (exempláře SNGM-1889, SNGM-1895, SNGM-1901 SNGM-1894, SNGM-1898, SNGM-1900 a SNGM-1903) jsou paratypy. Představují nedospělé a dospělé jedince.
Chilesaurus měří od nosu k ocasu 3,2 metru (10,5 stopy). Holotyp je menší jedinec o poloviční délce.
Nejneobvyklejší rys Chilesaura spočívá v protáhlých zubech ve tvaru špachtle, šikmo směřujících dopředu. Tento chrup, v Theropodě ojedinělý, je typický pro býložravce, což naznačuje, že Chilesaurus byl požírač rostlin, neobvyklý proto, že jeho přímí příbuzní dinosauři byli masožravci. Další adaptací pro požívání rostlin je dozadu směřující stydká kost v pánvi, což vytváří prostor pro velké střevo. Takové uspořádání pánve je typické pro Ornithischii, na kterou byla zprvu nesprávně odkazována skupinová část Chilesaurových fosilií. Zadní končetina Chilesaura se stala méně přizpůsobenou běhu, jak ukazuje malý znak cnemial na předním vrcholu holenní kosti a široké chodidlo s nosným prvním prstem. Chilesaurus se mohl bránit silnou paží s velkým prvním drápem, který mohl být natažen směrem ven, stejně jako u bazální Sauropodomorphy.