恐龙木乃伊（dinosaurs mummy）是木乃伊化的恐龙尸体形成的化石。自然的木乃伊化是在极端的自然环境下长久保存的尸体。一些尸体在极低温、或酸性、或极干旱、或盐度极高的环境埋葬下, 可以自然长久保存。由于生物死后皮肤与肌肉通常会最先分解, 因此恐龙木乃伊化是极其少见的。其中以1908年发现的“糙齿龙木乃伊”（Trachodon mummy）与在1999年发现的“达科塔”标本最为有名，但后者还没有正式的发表研究。1998年，意大利的一处石灰岩地层出土了一个虚骨龙类恐龙化石，名为棒爪龙，这个幼年体化石保存了极为良好的软组织痕迹，包含部分气管、小肠、结肠、肝脏及肌肉。1994年，业余古生物学家奈特·墨菲（Nate Murphy）发现了一个完整、无受损的短冠龙头颅骨，他称之为“Elvis”。之后，墨菲的挖掘团队挖出更多木乃伊化的鸭嘴龙类。于2000年，他发现了一副关节完全连接的未成年短冠龙化石，并且部分被木乃伊化，称为“Leonardo”。这是最壮观的恐龙化石发现之一，并且被列入在吉尼斯世界纪录大全之中。他之后更发掘出一副几乎完整的骨骼，被称为“Roberta”，及一个保存皮肤轮廓的部分幼龙骨骼，被称为“Peanut”。在2008年5月，休士顿自然科学博物馆的Steven Cowan在发现“Leonardo”的同一地点，发现了另一短冠龙化石，名为“Marco”。2005年5月份的《自然》杂志中，美国北卡罗莱纳州立大学的玛莉·海格比·史威兹（Mary Higby Schweitzer）与其同事，宣布在一个暴龙腿部骨头的骨髓中发现了软组织。这个化石发现于蒙大拿州海尔河组，年代为6,800万年前。经过数周的去矿化处理后，史威兹与其团队等人鉴定出分叉的血管，以及纤维状的骨头组织。此外，骨头组织中还具有类似血球细胞的微小组织。这个骨头的结构类似鸵鸟的血球细胞与血管。关于这些组织的真实身份，研究人员目前还没有确定地做出定论。相关的研究仍在进行中。在2008年7月份的《公共科学图书馆·综合》（PLoS One）杂志中，华盛顿大学的凯伊·托马斯（Thomas Kaye）等人对上述的暴龙软组织提出质疑。他们认为这些骨头中的软组织仅是细菌形成的生物薄膜，这些细菌生存在原本血管与细胞的空间。托马斯等人认为这些结构被误认为是血球细胞，是因为带有铁的微球粒存在。他们在许多不同时期的其他化石，发现类似的微球粒，例如菊石。在菊石的案例中，他们发现含有铁的空间，与血液没有直接的关连。2009年的《科学》杂志报道，玛莉·海格比·史威兹领导的研究人员又在著名的加拿大短冠龙“Leonardo”化石的大腿骨中探测到血管和其他的结缔组织。他们应用扫描电子显微镜来检查该组织的外观和结构，还使用质谱仪和抗体结合实验来辨识其组织蛋白，这些标本还被送往多个实验室中进行独立的分析。最终的结果表明，该标本含有胶原蛋白，其氨基酸序列与鸟类的胶原蛋白的氨基酸序列非常相似，这对在恐龙与鸟类之间存在着的进化上的相互关系提供了进一步的支持。这使得此前做出的暴龙氨基酸序列也是可靠的。目前已有两个团队宣称已在恐龙化石中成功撷取出DNA，但根据更进一步的检验与同行评审，两者的发现都无法受到肯定。根据一份2002年的研究，借由比较现代爬行动物与鸟类的视色素中的胺，可用来推算、重建出原始主龙类与恐龙的氨基酸序列，甚至是基因序列。此外，已在恐龙化石中发现数种可能是蛋白质的物质，包含血红素。目前已发现为数不多的其中几具，以下列表以发现的时间排列：