Megafauna (grč. megas “velik” + lat. fauna “životinja”) su velike, vrlo velike ili ogromne životinje. Njihova uobičajena definicija je težina od 45 kilograma. Time u megafaunu spadaju mnoge životinje koje se inače ne smatraju vrlo velikim, poput crvenog kengura, ali i čoveka.
Ovaj termin se najčešće koristi da bi se opisale životinje koje su dosta veće od čoveka, ali nisu pripitomljene. Posebno se povezuje sa pleistocenskom megafaunom — divovskim kopnenim životinjama poput mamuta, dlakavih nosoroga i sl. Takođe se koristi za najveće moderne divlje životinje, posebno za slona, žirafu, nilskog konja, nosoroge, losa, kondora, itd.
Osim toga se često koristi za neke divovske vodene životinje, posebno kitove, za bilo koje veće divlje ili pripitomljene životinje poput većih antilopa i goveda, kao i za dinosaure i druge izumrle divovske gmazove.
Ovaj termin se ponekad koristi za opisivanje životinja (obično izumrlih) koje su veće u odnosu na češći ili jedini preživjeli oblik te životinje, npr. za vilin konjica iz perioda karbona koji je imao raspon krila od 1 m.