Thylacosmilus atrox je vyhynulý druh metatheriana šavlozubého, který obýval Jižní Ameriku od pozdního miocénu do pozdního pliocénu. Pozůstatky tohoto zvířete byly nalezeny především v provinciích Catamarca, Entre Ríos a La Pampa v severní Argentině.
Thylacosmilus popsal a pojmenoval Elmer S. Riggs v roce 1933. Pojmenoval dva druhy, T. atrox a T. lentis.
Ačkoliv je Thylacosmilus jedním z několika predátorských savčích rodů, které se typicky nazývají „šavlozubé kočky“, nejednalo se o kočkovitou šelmu, ale o sparassodonta, což je skupina blízce příbuzná vačnatcům, a jen povrchně se podobala ostatním šavlozubým savcům díky konvergentní evoluci.
Nejpozoruhodnějším rysem Thylacosmilus jsou jeho špičáky, které jsou šavlovité a jejichž kořeny rostly po celý život zvířete, rostly v oblouku vzhůru do maxily a dokonce nad očnice. Jeho krční obratle byly velmi silné a do jisté míry se podobaly obratlům machairodontů. Nedávná srovnávací biomechanická analýza odhadla skusnou sílu T. atrox začínající maximálním rozevřením na 38 newtonů (8,5 lbf), mnohem slabší než u leoparda, což naznačuje, že jeho čelistní svaly měly nevýznamnou roli při expedici kořisti. Jeho lebka byla podobná lebce Smilodona v tom, že byla mnohem lépe přizpůsobena odolávat zátěži vyvolané krční svalovinou, což spolu s důkazy o silné a pružné svalovině předních končetin a dalších adaptacích kostry pro stabilitu podporuje hypotézu, že jeho způsob usmrcení spočíval v znehybnění kořisti následované přesně namířenými, hlubokými kousnutími do měkké tkáně poháněné silnými krčními svaly.
Odhady tělesné hmotnosti Thylacosmilus naznačují, že tento živočich vážil mezi 80 a 120 kg (170 a 260 lb), což je přibližně stejná velikost jako moderní jaguár nebo leopard. To by z něj dělalo jednoho z největších známých masožravých metatherianů.