哺乳最早出现在三叠纪末到侏罗纪初，最早的哺乳动物是属于原兽亚目（过去单列为始兽亚目）的卵生食虫动物，如英国和我国的摩根锥齿兽Morganucodon，我国的中国锥齿兽Sinoconodon等，新近有人将这些最早的哺乳动物从哺乳纲排除出去，作为进化上的旁支。最早的哺乳动物出现后不久，兽亚目的早期成员和...植食的原兽类（过去单列为异兽亚目）也开始出现。中生代的哺乳动物虽然分化成很多不同的类群，但所有这些哺乳动物都是些体型非常小的动物，在整个恐龙统治大地的一亿多年时间内，哺乳动物一直是不很起眼的小型动物，直到中生代结束时也没有一种体型超过兔子的大小。植食的原兽类即多瘤齿兽类Multituberculata(左图)是最成功的早期哺乳动物，特征和习性类似啮齿类，可能多数穴居，而一些种类可能树栖。在白垩纪的蒙古，80%的哺乳动物都属于多瘤齿兽类，而在中生代结束的时候，多瘤齿兽类依然残存下来，直到渐新世才由于啮齿类竞争等原因而完全灭绝，其生存的时间达到1.3亿年之久。