我國最早發現的棘魚化石是亞洲棘魚，化石標本為一段胸鰭刺殘部。標本較大，側扁，略彎曲，刺的基部較寬，中空，壁厚，外表有光滑的縱脊，前緣圓形，基部有10行突瘤。後緣有粗的脊。此化石是20世紀40年代發現於雲南彌勒西龍鎮早泥盆世地層中的。
軟骨魚化石
現代海洋中常見的鯊、鰩，就是軟骨魚綱動物的代表。因為它的內骨骼是軟骨質的，很不容易保存為化石。但其牙齒堅硬，且齒質層（琺琅質層）頗厚，所以往往能成為化石，並以其牙齒化石代表屬種的名稱。
早在舊石器時代晚期，法國南部古人類洞穴遺址中就發現了中新世時期的鯊魚牙齒、鱗齒魚及其他魚類化石。這可能是世界上最早收藏的脊椎動物化石，這些化石或許是古人用作裝飾的。
最早的鯊類化石，發現於美國伊利湖南岸晚泥盆世由細泥形成的“克利夫蘭頁岩”地層中，標本十分完整，體長42～110厘米，體形與現代鯊魚基本相似，稱為裂口鯊。生活於海洋中。
另外，在德國早二疊世地層中，還發現生活於淡水中的早期鯊類化石，稱為異刺鯊。可見鯊類的生活環境，在地質時期裏有海水與淡水之分，而今隻生活在海洋中，它們的生存地域已大為縮小。
我國發現的鯊類化石不多。其中淡水鯊類弓鮫，早在20世紀40年代即已發現，化石多為其背部的背鰭刺殘段。出產於雲南昆明的晚三疊世、四川廣元和甘肅永登的晚侏羅世地層中。前幾年，還在西藏聶拉木土隆地區的晚三疊世地層中見到過。
最奇特的鯊類化石是旋齒鯊的牙齒，發現於我國。這是一類很特殊的，早已滅絕了的軟骨魚類，僅見於二疊紀和三疊紀時期。它之所以特殊，是因為牙齒呈旋轉狀。人們曾對它的用途、在口腔中的位置等作出種種猜測，有些複原圖甚至將旋齒放在鼻梁的位置上。直到後來人們發現較完整的化石後才得知，這種旋齒生在上下頜兩塊頜骨的連接處，向下向內蜷曲形成環圈狀，故仍起著咬嚼作用。
我國的旋齒鯊化石稱作中國旋齒鯊，係殘破部分，外形如雞冠。齒的邊緣具鋸齒。20世紀70年代發現於浙江長興煤山晚二疊世的海相“長興灰岩”內，與腕足類伴生，可見它是生活在海洋中的。後來，在西藏珠穆朗瑪峰地區的早三疊世海相地層內亦有發現，稱為喜馬拉雅旋齒鯊。
另外，人們也曾在沿海第三紀海相地層內見到過少量的鯊類牙齒，遺憾的是沒有好好研究。
軟骨魚綱中尚有一類全頭魚類，數量較少，自石炭紀以後直到現在都是罕見魚種。中生代時期比較多。
我國也發現過此類化石，即瓣齒魚類。化石也是它的牙齒部分。牙齒前後扁而橫寬，低冠，齒冠呈花瓣狀，故有此名。牙齒表麵有一層很薄的琺琅質層，牙根相當長。產於四川巴縣晚二疊世地層中。據報道，陝西漢中梁山的二疊紀地層中也曾見到過。
硬骨魚化石
硬骨魚化石的特點
硬骨魚是高度發展的魚類，廣泛分布於海洋、河流、湖泊、沼澤各處。其類型之複雜，種類之繁多，可榮登脊椎動物之榜首。
硬骨魚的主要特點在於其內骨骼高度鈣化（或稱骨化），即由硬骨骼組成，鱗片也骨化了。其次，頭骨的小骨片數量增多了，而且各骨片均有專用的名稱。再次，它們的鰓裂（孔）不像鯊魚那樣暴露在外，而是由鰓蓋骨掩蓋起來。此外，呼吸係統大部分是鰾，少數則是肺。
根據其主要結構特點以及形態的差異，又分為若幹亞綱，如輻鰭魚亞綱、肉鰭魚亞綱等。
軟骨硬鱗魚化石
這是輻鰭魚類中比較低等的魚類，也是硬骨魚綱中的原始類型。化石較多，而現生者很少。
它的化石未見到骨骼，大概是軟骨質的緣故，而全身披蓋著閃光的菱形鱗片，也就是它的骨質硬鱗，琺琅質層頗厚。多見於泥盆紀至二疊紀時期。我國現存的本類魚有中華鱘、長江鱘等。
我國的這類魚化石尚多，其中以古鱈魚最為普遍，這是二疊紀時分布很廣的海生軟骨硬鱗魚類。眼眶大，前位，硬鱗大，菱形，沉厚，尾鰭的上葉鱗頗發育，口裂大，超過頰部。胸、腹、臀鰭的基部變窄，彼此間距離也較遠。背鰭後位，臀鰭較大。如產於新疆烏魯木齊、吐魯番等地晚二疊世地層中的吐魯番鱈可作為其代表。
其次是扁體魚，這是古生代晚期古鱈類的另一分支，海生，體形向扁而高發展。口小，背鰭和臀鰭延長，至尾的基部。尾鰭深凹，呈歪形。菱狀的硬鱗變薄。
我國發現的完整扁體魚化石，當推中華扁體魚，產於浙江長興煤山晚二疊世的“長興灰岩”內。另外在南京附近龍譚早二疊世的“孤峰組”地層中，發現過零散的扁體魚魚鱗化石。這類化石還見於河北峰峰二疊紀“石千峰群”地層內。
我國中生代地層內亦可見到淡水中生活的軟骨硬鱗魚，如發現於甘肅玉門早白堊世地層內的孫氏魚，它屬於中生代晚期的古鱈類。遼寧北票晚侏羅世地層內的北票鱘也歸於本類。