Thylacoleo es un género extinto de marsupiales carnívoros que vivieron en Australia desde finales del Plioceno hasta finales del Pleistoceno.
Se considera que estos estos “leones marsupiales” fueron los mayores depredadores mamíferos en la Australia de la época, siendo su mayor representante Thylacoleo carnifex con el tamaño de un león pequeño.
Según las consideraciones que se tienen de los análisis realizados a las mandíbulas de algunos ejemplases se considera que kilo por kilo, Thylacoleo carnifex tenía la mayor mordida de cualquier especie de mamífero, vivo o extinto; un T. carnifex de 100 kilogramos tenía una fuerza de mordida comparable a la de un león africano de 250 kilos y se cree que cazaba grandes animales como Diprotodon spp. y canguros gigantes.
Tenía miembros delanteros extremadamente fuertes, provistos garras retráctiles, un rasgo desconocido en otros marsupiales. Thylacoleo también poseía grandes garras en forma de gancho en sus pulgares semioponibles, los cuales usaba para capturar y desentrañar sus presas. La larga cola muscular era similar a la de los canguros. Huesos especializados de la cola llamados cheurones permitían al animal adoptar una postura de trípode, liberando sus patas delanteras para cortar y aferrar.
Sus miembros delanteros, garras retráctiles y poderosas mandíbulas indican que Thylacoleo era capaz de trepar a los árboles y quizás transportar cadáveres para devorarlos (en modo similar al actual leopardo). Debido a su particular morfología predatoria, los científicos han afirmado repetidamente que Thylacoleo es el mamífero carnívoro más especializado de todos los tiempos.
Thylacoleo medía cerca de 71 centímetros en la cruz y cerca de 114 centímetros de largo hasta la cola. La especie T. carnifexera la mayor, y sus cráneos indican que promediaban 101 – 130 kilogramos de peso, y que los individuos que alcanzaban entre 124 a 160 kilogramos eran comunes.
El nombre de “león marsupial” alude a su parecido superficial a los verdaderos leones y a que igual que estos, desempeñaban el rol de gran depredador. Sin embargo, Thylacoleo no está relacionado cercanamente con los félidos.