Melosaurus je vyhynulý rod obojživelníka temnospondyliho. Jeho fosilie byly nalezeny v Rusku. Fosilní pozůstatky Melosaurus uralensis byly objeveny v Belebei v Rusku. Jeho fosilie pocházejí ze stádia Asselian-Olenekian (před 299-245 miliony let). Na místě byly také objeveny fosilie Melosaurus sp. Fosílie Melosaurus uralensis byly nalezeny v lokalitě Sterlitamak v Baškortostánu v Rusku. Rozpětí vrstev je uvedeno jako Wordian (před 268-265,8 miliony let).
Melosaurus měřil 2,5-3 m (8,2-9,8 ft). Žil kolem rybníků, jezer, řek a močálů. Strava Melosaura se skládala z ryb a menších tetrapodů. Melosaurus byl mocný predátor. Velmi pravděpodobně lovil Discosauriscus (vodního batrachosaura).