Thylacosmilus ist eine ausgestorbene Gattung fleischfressender Sparassodont. Sie wurde als Fossilien in Ablagerungen gefunden, die vor etwa 10 bis 3 Millionen Jahren (spätes Miozän bis spätes Pliozän) in Argentinien, Südamerika, gefunden wurden.
Thylacosmilus war säbelzahnartig und etwa so groß wie ein moderner Jaguar. Thylacosmilus verlief in bemerkenswertem Maße parallel zur Entwicklung von fetten Säbelzahnkatzen wie Smilodon. Seine Eckzähne waren lang und kräftig entwickelt; sie wurden zum Stechen von Beutetieren verwendet. Seine Tötungsmethode bestand darin, seine Beute festzuhalten und tiefe Bisse in das weiche Gewebe zu machen, die von kräftigen Nackenmuskeln angetrieben wurden. Die Eckzähne waren durch einen gut entwickelten Flansch oder vorstehenden Rand in der Kinnregion des Unterkiefers geschützt. Die Eckzähne wuchsen im Erwachsenenalter weiter, was bei Beuteltieren oder Plazenta-Säugetieren nicht der Fall ist.
Thylacosmilus starb im späten Pliozän aus, während Säbelzahnkatzen erst im mittleren Pleistozän nach Südamerika gelangten. Infolgedessen ist das letzte Auftreten von Thylacosmilus vom ersten Auftreten von Smilodon um mehr als anderthalb Millionen Jahre getrennt.