El león marsupial (Thylacoleo carnifex) es un marsupial carnívoro extinto de Australia que vivió hace entre 1,600,000 y unos 40,000 años. Es considerado uno de los mamíferos carnívoros más especializados que jamás haya existido. El paleontólogo australiano Stephen Wroe ha afirmado que habría derrotado a un león africano en una lucha a muerte, basándose en el análisis de su esqueleto y su estilo de matanza inferido. El león marsupial fue el carnívoro marsupial más grande que jamás haya existido en Australia, aproximadamente del tamaño de una leona africana o un tigre.
El León Marsupial era un animal robusto, con poderosas mandíbulas y extremidades anteriores. Como otro carnívoro marsupial extinto, el tilacino, el león marsupial tenía una mandíbula que podía abrirse más grande que cualquier mamífero y daba más espacio para la unión de los músculos de la mandíbula. Con base en extrapolaciones de su cráneo, los científicos han determinado que, libra por libra, el león marsupial tenía la fuerza de mordida más fuerte de todos los mamíferos. Sus caninos «cortadores de pernos» habrían podido morder directamente a través del hueso, mientras que su característica distintiva, carnasales masivos, o dientes de las mejillas, habrían infligido un trauma masivo a esta víctima. Este uso es distinto del de todos los demás carnívoros existentes, que usan sus carnasales para la matanza posterior a la matanza en lugar de herramientas de matanza.
Los grandes caninos del león marsupial recuerdan a los caninos de los tigres dientes de sable, y el motivo canino grande ha evolucionado de forma independiente en varias ocasiones diferentes a lo largo de la evolución de los mamíferos carnívoros. A pesar de ser llamado «león», el león marsupial no estaba estrechamente relacionado con carnívoros placentarios como los leones africanos; su último antepasado común vivió hace más de 125 millones de años. Como marsupial, el león marsupial logró su forma utilizando una trayectoria evolutiva completamente diferente a la de los leones placentarios, aunque los dos tienen características convergentes, como similitudes en el cráneo.
El león marsupial obviamente fue diseñado en exceso para capturar presas como los canguros, los animales más grandes de Australia en la actualidad. Parece probable que cazara presas más grandes que ahora están extintas, como los wombats gigantes (Diprotodon), que tenían diez pies (3 m) de altura, seis pies (2 m) de largo y pesaban hasta tres toneladas. Se necesitaría una gran fuerza y ferocidad para derribar a tal presa, que tenía una ventaja de tamaño significativa sobre el León Marsupial.
El León Marsupial desapareció hace 40,000 años. Como la mayoría de los otros animales que se extinguieron en esta época, los humanos son los culpables más probables.