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Coelurosauria (lat./gr.: Hohlschwanz-Echsen) bezeichnet ein Taxon der Theropoda innerhalb der Dinosaurier-Systematik. Als Coelurosaurier gelten auch die Vögel; ihre Zugehörigkeit wird nur noch von wenigen Forschern angezweifelt.
Hauptmerkmal aller Coelurosauria waren dünnwandige Knochen, auf die sich auch ihr Name bezieht, und damit ein leichter Körperbau. Die meisten ihrer Vertreter liefen auf kräftigen Hinterbeinen und hatten Arme, an denen Klauen saßen, die gut zum Beuteergreifen geeignet waren. Die Coelurosauria gehörten zu den ersten Dinosauriern überhaupt und lebten von der Obertrias bis zum Ende der Kreidezeit, wo sie gemeinsam mit den übrigen „Nichtvogeldinosauriern“ während des Massenaussterbens an der Wende zum Paläogen (ehemals „Tertiär“) umkamen.
Heute werden auch die Deinonychosauria und einzelne Vertreter, die früher zu den Carnosauria gehörten, zu den Coelurosauriern gezählt. Darunter die Familie Tyrannosauridae, die lange Zeit zu den Carnosauria gezählt wurde, heute jedoch aufgrund ihres leichten Körperbaus unter den Coelurosauria geführt wird. Ob die zu den Coelurosauria gehörende Familie Ornithomimidae ebenfalls ein eigenes Taxon „Ornithomimosauria“ bildet, ist bisher noch nicht vollständig geklärt.
Im Sommer 1998 wurde nahe Schamhaupten im Naturpark Altmühltal aus verkieselten oberjurassischen Kalkgesteinen das etwa 150 Millionen Jahre alte Skelett eines Jungtieres von Juravenator starki („Jurajäger“) geborgen. Die Bedeutung des Fundes ergibt sich aus der Seltenheit kleiner Theropoden generell aus dieser Zeit in der Fossilüberlieferung, insbesondere die europäischen Vertreter sind nur schlecht belegt
