恐龙时代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪。
1、三叠纪
三叠纪（英语：eTriassic），是公元前2.5亿至2亿年的一个地质时代，它位于二叠纪和侏罗纪之间，是中生代的第一个纪。三叠纪的开始和结束各以一次灭绝事件为标志。
虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰，其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代无法非常精确地被确定。其误差在正负数百万年。
2、侏罗纪
侏罗纪（Jurassic）是一个地质年代，介于三叠纪和白垩纪之间，约公元前1亿9960万年（误差值为60万年）到1亿4550万年（误差值为400万年）。
侏罗纪是中生代的第二个纪，开始于三叠纪、侏罗纪灭绝事件。虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰，其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代，无法非常精确地被确定。
3、白垩纪
白垩纪（英语：Cretaceous Period）是地质年代中中生代的最后一个纪，开始于1.45亿年前，结束于6600万年前，历经7900万年。是显生宙的最长一个阶段。
这时期，大陆被海洋分开，地球变得温暖、干旱。最大的恐龙出现时期，许多新的恐龙种类开始出现，恐龙仍然统治着陆地，翼龙在天空中滑翔，巨大的海生爬行动物统治着浅海。最早的蛇类、蛾、和蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也出现了。被子植物也出现于此时期。
恐龙时代的气候
三叠纪的全球气候较为干旱，季节性变化大，尤其是盘古大陆内部；自石炭纪晚期开始，全球的气候逐渐变得干旱。这段时期的海平面低，可能助长了极端的气温。由于水的比热高，大体积的水体可以稳定气温，尤其是海洋，而邻近大规模水体的陆地气温变化较小。
在侏罗纪时期，海平面开始上升，原因可能是海底扩张的加速。新形成的海洋地壳，使海平面上升至现今的海拔200米左右。此外，盘古大陆开始分裂，形成特提斯洋。气温逐渐上升、稳定。由于各大陆接邻海洋，沙漠缩小，大气中的湿度增加。
白垩纪的气候状况较不确定，也较多争议。大气层中的二氧化碳含量高，使热带与极区的温度梯度较为平顺，各地区的气温差异不大。平均气温高于现今约10℃。在白垩纪中期，赤道地区的海洋底层温度约为20℃，对于许多海洋生物可能过于温暖，邻近赤道海洋的陆地反而成为沙漠。