澳大利亞巨型動物群指的是一些澳大利亞大型動物，一般體重在30公斤以上，大部分澳大利亞巨型動物群都已於更新世滅絕。
澳大利亞巨型動物群滅絕的成因現正研究中。有指是因人類約於4.8-6萬年前的到來，獵殺及使用火來管理環境所致。於1.8萬年前最高峰的冰期令環境乾旱可能也是成因之一。不過澳大利亞巨型動物群在突然消失前，已經生存了達200萬年，期間也有出現乾旱的冰期。根據光釋測年及鈾-釷測年的最新證據，人類可能就是澳大利亞巨型動物群滅絕的主因。所有形式的巨型動物群都是於同一時期（約於4.7萬年前）內滅絕，正好人類首次到達澳大利亞。從巨型動物群牙齒的氧及碳同位素分析，顯示一場突然及大型的非氣候事件，改變了植被及現今有袋類的食性，且令巨型動物群的滅絕。研究進一步發現當時的氣候與今天的乾旱情况無異。
史前的澳大利亞巨型動物群與一些傳說生物有很多相似的地方。