Megafauna (z řeckého μέγας znamenající velký a z novolatinského fauna) označuje v zoologii velké nebo obrovské živočichy v dané lokalitě, na stanovišti či během určité geologické periody, kteří již mohou, ale nemusí být vyhynulí. Nejběžnějším kritériem k zařazení druhu k megafauně je minimální hmotnost 46 kilogramů (tedy hmotnost srovnatelná či větší než má člověk),[1][2][3] nebo minimální hmotnost jedné tuny (tedy hmotnost srovnatelná či větší než má vůl).[1][4][5] Podle prvního přístupu je do megafauny řazena řada druhů, které nejsou běžně považovány za příliš velké, ale které jsou jedinými velkými zvířaty vyskytujícími se v určité oblasti. V tomto případě se k megafauně řadí napřiklad jelenec běloocasý, gazela Thomsonova či klokan rudý. V praxi se v akademické i populárněnaučné literatuře používá pojem megafauna pro suchozemské savce větší než člověk, pokud se nejedná pouze o domestikovaný druh.
Termín megafauna je spojován především s pleistocenní megafaunou, suchozemskými zvířaty, která byla větší než jejich žijící příbuzní. Tato zvířata jsou považována za atchetyp poslední doby ledové. Patří mezi ně například mamuti.[6] Pro nevyhynulou faunu se tento termín nejčastěji používá pro největší suchozemské savce, mezi něž patří například sloni, žirafy, hroši, nosorožci či velký skot. S výjimkou skotu ostatní tito velcí býložravci žijí pouze v Africe či v jižní Asii, přestože jejich areál rozšíření býval větší, v průběhu času se zmenšoval stejně jako jejich populace.
Živočišné druhy řazené do megafauny lze dělit i podle typu jejich potravy na megabýložravce (např. sloni), megamasožravce (např. lvi) a vzácněji i na megavšežravce (např. medvědi). Kategorizovat megafaunu lze i podle taxonomické třídy do které jednotlivé druhy patří, tedy na savce, ptáky, plazy, obojživelníky, ryby a bezobratlé.
Dále se termín běžně používá pro obří vodní druhy, zejména velryby, a také pro jakákoli větší divoká nebo domestikovaná zvířata, stejně jako pro dinosaury a další vyhynulé obří plazy. Pro popis bezobratlých se tento termín používá velmi zřídka, i když je někdy použit k popisu druhů jako krab palmový nebo velekrab japonský. Používá se také pro vyhynulé bezobratlé, kteří byli mnohem větší než žijící druhy, např. pro metrové vážky z období karbonu.