Thylacosmilus is een uitgestorven geslacht van vleesetende sparassodont. gevonden als fossielen in afzettingen die dateren van ongeveer 10 miljoen tot 3 miljoen jaar geleden (laat-Mioceen tot laat-Plioceen tijdperk) in Argentinië, Zuid-Amerika.
Thylacosmilus was sabeltand en was ongeveer zo groot als een moderne jaguar. In opmerkelijke mate liep Thylacosmilus parallel aan de evolutie van felide sabeltandkatten zoals Smilodon. Zijn hoektanden waren lang en krachtig ontwikkeld; ze werden gebruikt voor stekende prooien. Zijn slachtmethode was om zijn prooi vast te houden, en diepe beten te maken in het zachte weefsel aangedreven door krachtige nekspieren. De hoektanden werden beschermd door een goed ontwikkelde flens, of uitstekende rand, in het kingebied van de onderkaak. De hoektanden bleven groeien tijdens het volwassen leven, wat ze niet doen bij buideldieren of placentazoogdieren.
Thylacosmilus stierf uit tijdens het late Plioceen, terwijl sabeltandkatten pas in het midden van het Pleistoceen naar Zuid-Amerika kwamen. Als gevolg hiervan is de laatste verschijning van Thylacosmilus gescheiden van de eerste verschijning van Smilodon door meer dan anderhalf miljoen jaar.