Dinocefalozaur (Dinocephalosaurus) – rodzaj długoszyjego wodnego gada z rzędu Prolacertiformes (zwanych również protorozaurami), żyjącego w triasie, około 244 mln lat temu. Jego nazwa oznacza „jaszczur o straszliwej głowie” – ze względu na fakt, że pierwszą odnalezioną skamieniałością była czaszka odkryta w 2002 w pobliżu Xinmin w chińskiej prowincji Kuejczou. Szczątki drugiego osobnika zostały odkryte niedaleko miejsca znalezienia pierwszego i zawierały głowę i większość szkieletu pozaczaszkowego oprócz ogona. Dinocephalosaurus jest pierwszym protorozaurem odkrytym w środkowotriasowych osadach w Chinach.
Opis Dinocephalosaurus jest najbardziej podobny do tanystrofa (Tanystropheus), gdyż oba miały szyję dwukrotnie dłuższą od tułowia. Szyja tanystrofa składała się z dwunastu wydłużonych kręgów, podczas gdy szyja dinocefalozaura z co najmniej 25, co dawało jej długość około 1,7 m – przy długości tułowia wynoszącej 1 m. Uważa się, że protorozaury te ewoluowały niezależnie od siebie, a długość ich szyj jest przykładem konwergencji. Rola szyi tanystrofa nie jest w pełni poznana, zaś dinocefalozaurowi pomagała w polowaniu. Dinocephalosaurus był jedynym protorozaurem prowadzącym w całości wodny tryb życia.