Basilosaurus is een geslacht van walvisachtigen dat leefde van 40 tot 34 miljoen jaar geleden in het Laat-Eoceen. De eerste Basilosaurus-fossielen werden gevonden in Louisiana (VS), maar al spoedig werd een andere soort ontdekt, die in grote aantallen bewaard is gebleven in de Fayum-afzettingen van Egypte.
Het eerste fossiel van B. cetoides werd ontdekt in de Verenigde Staten en men dacht aanvankelijk dat het een soort reptiel was, vandaar het achtervoegsel - "saurus", maar later bleek het een zeezoogdier te zijn. Richard Owen wilde het schepsel Zeuglodon ("tand") noemen, maar volgens de taxonomische regels bleef de eerste naam van het schepsel permanent. Fossielen van B. isis zijn gevonden in Egypte en Jordanië.
De Basilosaurus is allesbehalve een zeereptiel, maar een fase in de evolutie van de walvis. Met zijn 15-20 m was de Basilosaurus een van de grootste oceaandieren van zijn tijd. De Basilosaurus is uitgestorven tijdens de Eocene uitsterving.