Mesosaurus mesurait environ 1 mètre de long.
Il avait de longues dents tranchantes. Il avait 31 vertèbres juste avant la queue, on estime qu’il hibernait et pondait probablement ses œufs sur les plages comme les tortues modernes de nos jours. En raison de la forme de ses pieds Mesosaurus se déplaçait avec grande difficulté sur la terre, mais était un nageur profond qui utilisait sa queue et ses pieds pour se propulser dans l’eau. D’après la structure de ses dents, il s’alimentait de plancton, d’œufs de poisson et de petites larves.
