Широко распространены в позднепермских —
триасовых отложениях по всему миру. Доминирующие растительноядные поздней перми — раннего триаса. Для большинства характерно исчезновение всех зубов, кроме двух верхних клыков. Вероятно, имелся роговой клюв, как у черепах. Развито довольно длинное вторичное небо. Строение зубной системы довольно однообразно, несмотря на различие размеров и образа жизни. Дицинодонты были способны раздавливать пищу во рту с помощью рогового покрытия десен — их нижняя челюсть могла совершать передне-задние движения. Размеры от 30 см до 4 метров. Ноги обычно массивные, короткие, с мощными когтями. У крупных дицинодонтов задние ноги полувыпрямленные. Некоторые виды имели выросты на черепе, подобные коротким рогам. Первые дицинодонты известны из "среднепермских" отложений Южной Африки (Eodicynodon, давший название одноименным отложениям). Среди пермских дицинодонтов были мелкие роющие формы (
кистецефал), крупные растительноядные (
авлакоцефалодон,
эндотиодон — последняя форма не имела клыков, но сохраняла мелкие щечные зубы). На границе перми и триаса все эти группы вымерли. Уцелели лишь 2−3 рода, среди них —
листрозавр, животное средних размеров, распространившееся по всей
Пангее. В триасе среди дицинодонтов преобладали крупные растительноядные (
каннемейерии и
шталекерии), выделяемые в особую группу
каннемейерид. Последними дицинодонтами считались
плацериасы (поздний триас Северной Америки) и ишигуаластии (поздний триас Южной Америки), достигавшие величины носорога. Недавно получены свидетельства возможного выживания дицинодонтов среднего размера в раннем мелу Австралии.
