Trong thời kỳ Mesozoi, nhiều nhóm bò sát đã thích nghi với cuộc sống trên biển, bao gồm cả các loài quen thuộc như Ichthyosaurs (ngư long), Plesiosaurs (hai loại này từng được cho là kết hợp trong nhóm "Enaliosauria", một phân loại bây giờ đã trở nên lạc hậu), các nhóm mosasaurs (thương long), nothosaurs, placodonts, rùa biển, thalattosaurs và thalattosuchian. Sau khi tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Phấn trắng (66 triệu năm trước), các loài bò sát biển ít hơn nhiều.
Nhưng dù sao vẫn còn có nhiều loài chẳng hạn như "rùa biển" thật sự, cả hai loài Bothremydidae, rắn Palaeophiidae, một số ít choristoderes như Simoedosaurus và cá sấu Dyrosaurid là còn sót lại từ kỷ Mesozoi là còn tồn tại đến nay. Các loại cá sấu biển đốm khác vẫn còn phổ biến gần đây như Miocen muộn. Một số loài bò sát biển, như ichthyosaurs, plesiosaurs, thalattosuchians metrihynchid và mosasaurs đã trở nên thích nghi tốt với lối sống biển mà chúng không thể mạo hiểm lên mặt đất và sinh trong nước. Những loài khác, chẳng hạn như rùa biển và cá sấu nước mặn, quay trở lại bờ để đẻ trứng. Một số loài bò sát biển cũng thường xuyên nghỉ ngơi và đụn cát trên mặt đất.
Rùa biển: Có bảy loài rùa biển tồn tại, sống chủ yếu dọc theo bờ biển nhiệt đới của Trung và Nam Mỹ và Caribê, mặc dù một số di chuyển xa và đã được biết đến để đi xa về phía bắc như Scandinavia. Rùa biển chủ yếu là động vật sống đơn độc, mặc dù một số loài tạo thành những nhóm lớn kết nối lỏng lẻo trong suốt mùa làm tổ. Mặc dù chỉ có bảy loài rùa biển thực sự, nhiều loài sống trong vùng nước lợ
Rắn biển: là nhóm loài bò sát biển phong phú nhất, có hơn 60 loài rắn biển khác nhau. Chúng sống ở vùng nước nhiệt đới và cận nhiệt đới của Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương, mặc dù các báo cáo về giới hạn cho thấy chúng có thể mở rộng ra biển Đại Tây Dương. Rắn biển độc và vết cắn của chúng được biết đến là gây tử vong, mặc dù nhìn chung chúng chỉ cắn khi bị kích thích và thường chỉ tiêm một lượng độc rất nhỏ, không gây tử vong. Những con rắn biển được phân biệt với những con rắn trên mặt đất bằng một cái đuôi vát thẳng đứng.
Cự đà biển: Chúng chỉ sống trên quần đảo Galapagos và không thích nghi hoàn toàn với sinh vật biển. Mặc dù chúng ăn các loài thực vật biển và dành rất nhiều thời gian cho nước, chúng làm tổ trên mặt đất và cần nến dưới ánh mặt trời để đạt được nhiệt độ cơ thể lý tưởng của chúng; chúng cũng phải chống chịu những kẻ thù trên cạn.
Cá sấu nước mặn và cá sấu Mỹ: không có loài cá sấu nào trong số 23 loài bò sát ở biển thực sự; cá sấu nước mặn (Crocodylus porosus) thể hiện sự thích nghi với nguồn nước mặn và sống trong vùng nước lợ của Đông Nam Á và Úc. Cá sấu nước mặn xử lý muối dư thừa trong cơ thể của chúng thông qua các tuyến muối chuyên biệt. Những loài động vật này là những loài cá sấu lớn nhất, cũng là loài bò sát lớn nhất - chúng có thể dài đến 6 mét. Cá sấu Mỹ (Crocodylus acutus) cũng thích nước lợ trên môi trường nước ngọt.
Williston SW (1914) Water Reptiles of the Past and Present University of Chicago Press (reprint 2002). ISBN 1-4021-4677-9
Anny Rafaela de Araújo Carvalho; Aline Marcele Ghilardi; Alcina Magnólia Franca Barreto (2016). "A new side-neck turtle (Pelomedusoides: Bothremydidae) from the Early Paleocene (Danian) Maria Farinha Formation, Paraíba Basin, Brazil". Zootaxa 4126 (4): 491–513. doi:10.11646/zootaxa.4126.4.3.
Langston, W. and Gasparini, Z. (1997). Crocodilians, Gryposuchus, and the South American gavials. In: Kay, R. F., Madden, R. H., Cifelli, R. L. and Flynn, J. J., eds., Vertebrate Paleontology in the Neotropics: The Miocene fauna of La Venta, Colombia. Washington, D.C. Smithsonian Institution Press, pp. 113–154.