蛇頸龍的外形像一條蛇穿過一個烏龜殼。頭小，頸長，軀干像烏龜，尾巴短。頭雖然偏小，但口很大，口內長有很多細長的錐形牙齒，捕魚為生。許多種類的身體非常龐大，長達11～15米，個別種類達18米。四肢特化為適于劃水的肉質鰭腳，使蛇頸龍既能在水中往來自如，又能爬上岸來休息或產卵繁殖后代。蛇頸龍類可根據它們頸部的長短分為長頸型蛇頸龍和短頸型蛇頸龍兩類。

蛇頸龍屬為來自澳大利亞的早白堊世上龍，長約12公尺(米)，僅頭骨即占去約3.7公尺(米)。薄片龍屬其頸部有76個頸椎，長達13公尺(米)左右，頭和頸約占體長的一半。

分布廣泛，遍布東半球；也見于南美地層。北美和別處的有關類型，持續到白堊紀末。產自四川威遠的“威遠中國上龍”，以及產自廣西扶綏的“扶綏中國上龍”，即屬此類。