אמנות פלאונטולוגית (באנגלית: Paleoart) היא תת-סוגה של אמנות ריאליסטית או היפר-ריאליסטית המשלבת אמנות ומדע, בעיקר פלאונטולוגיה וביולוגיה, על מנת לשחזר בתי גידול, צמחים ובעלי חייםשנכחדו, כאשר הפופולריים שבהם הם הדינוזאורים (עם זאת, האמנות הפלאונטולוגית עוסקת גם בבעלי-חיים שאינם דינוזאורים, כגון חסרי חוליות, דו-חיים, זוחלים קדומים ויונקים קדומים). האמנות הפלאונטולוגית התפתחה מהצורך המדעי לאייר מאובנים ולנסות לשחזר כיצד נראה בעל החיים כשהיה חי. האמנים הפלאונטולוגים הראשונים עבדו תחת פלאונטולוגים והיו בקיאים באנטומיה של בעלי החיים, במטרה לנסות ולשחזר את בעל החיים בצורה המדויקת ביותר ככל האפשר. עם זאת, מאחר שלרוב המאובנים חלקיים, יש מידה של חירות אמנותית בשחזור בעל החיים, ואיורים מסוימים הופכים למיושנים ושגויים בעקבות תגליות חדשות.
איורים וציורים פלאונטולוגיים מרבים להופיע בספרי מדע פופולרי בנושאי בעלי-חיים שנכחדו, ואלה נעים מאיורים סכמטיים המסבירים את הטקסט (לרוב איורים של חלקים בשלד ואופן פעולת הגוף) לציורים אמנותיים המשחזרים את בעל-החיים בבית גידולו. שחזורים פלאונטולוגיים מופיעים גם בספרות המדעית ואף במאמרים מדעיים עצמם. איורים של שלטי מידע והסברה, ציורי קיר, דיורמות ודגמים בגדלים שונים (ממינאטורות ועד דגמים אנימטרוניים בגודל טבעי) מרבים לעטר מוזיאוני טבע ותערוכות בנושא בעלי חיים שנכחדו. לעיתים קרובות כוללות תערוכות אלה דיורמות ענק (או כסצנה עם דגמים או כציור קיר גדול) המתארות כיצד נראו בעלי-החיים בסביבתם הקדומה.
אחד האתגרים העיקריים של אמנות פלאונטולוגית הוא שחזור בעל-חיים שנכחד על סמך המאובנים שנתגלו. מאובנים אלה לרוב חלקיים ולא כוללים שלדים שלמים. בשלב הראשון, על האמן הפלאונטולוגי, לשחזר את השלד השלם (לרוב בעזרתו של פלאונטולוג מוסמך), ואחר כך לשחזר מהשלד את ה"בשר והדם", ולהוסיף שרירים ועור ליצור.
איור השלד השלם של היצור בתנוחה טבעית (בדרך כלל עמידה או הליכה, לעיתים בתנוחות "אקזוטיות" ופעילות יותר כגון לחימה), תוך השלמת חוסרים לפי ידע באנטומיה, שיקולי סימטריה (בגוף רוב החולייתנים יש סימטריית שיקוף ימין-שמאל) והשלמת עצמות חסרות לפי מינים קרובים.
הוספת שכבה של שרירים וגידים על השלד, לפי כללי האנטומיה והניסיון הנלמד מיצורים חיים בני זמננו.
הוספת עור כולל המרקם (טקסטורה) על השלד עם השרירים.
צביעת הציור. מאחר שברוב המקרים לא נשמר במאובנים מידע על צבע העור של בעל-החיים, בשלב זה יש לאמן חירות אמנותית גדולה יחסית, והוא יכול לצבוע את היצור כראות עיניו, אך לרוב ייבחר בצבעים סולידיים.
אחרי למידת היצור ושחזורו ניתן לאייר אותו בכל תנוחה אחרת.
איור דיאגרמה שלדית (Skeletal Diagram או Skeletal Drawing) המשחזר כיצד נראה השלד השלם של בעל-החיים בתנוחת עמידה או הליכה. גם סוג זה נפוץ במאמרים מדעיים וספרי עיון.
ציור "בשר ודם" המשחזר כיצד נראה בעל-החיים כשהיה חי.
דיורמה - איור בעל-החיים בסביבת מחייתו, לרוב לצד בעלי-חיים אחרים שחלקו איתו את הסביבה.
אנימציה - יצירת סרטי הנפשה המראים את היצורים הקדומים בפעולה. סרטים אלה נעשים לרוב לצורכי בידור ומדע פופולרי.
סוגים אלה תקפים לכל הטכניקות - החל מאיור ידני, עבור מגרפיקה ממוחשבת וכלה ביצירת פסלים פיזיים ("איור מאובנים" הופך ליצירת יציקה של המאובן, "איור דיאגרמה שלדית" הופך לבניית שלד ניצב (Mounted Skeleton) בתנוחה טבעית, ציור "בשר ודם" הופך ליצירת פסל "בשר דם" וכו').