白堊紀(英語：CretaceousPeriod)是地質年代中中生代的最後一個紀，長達8000萬年，是顯生宙的最長一個階段。白堊紀因歐洲西部該年代的地層主要為白堊沉積而得名。白堊紀位於侏羅紀和古近紀之間，約1億4550萬年（誤差值為400萬年）前至6550萬年前（誤差值為30萬年）。白堊紀－第三紀滅絕事件是地質年代中最嚴重的大規模滅絕事件之一，包含恐龍在內的大部分物種滅亡。
白堊是石灰岩的一種類型，主要由方解石組成，顆粒均勻細小。白堊紀這一時期形成的地層叫“白堊係”，用手可以搓碎，縮寫記為K，是德文的白堊紀（Kreidezeit）縮寫。白堊層是一種極細而純的粉狀灰岩，是生物成因的海洋沉積，主要由一種叫做顆石藻的鈣質超微化石和浮遊有孔蟲化石構成，在英、法海峽兩岸形成美麗的白色懸崖。白堊層不僅發育於歐洲，北美和澳大利亞西部也有分布。
在這一時期,大陸之間被海洋分開，地球變得溫暖、幹旱。開花植物出現了，與此同時，許多新的恐龍種類也開始出現，包括像食肉牛龍這樣的大型肉食性恐龍，像戟龍這樣的甲龍類成員以及像賴氏龍這樣的植食性鴨嘴龍類。恐龍仍然統治著陸地，像飛機一樣的翼龍類，例如披羽蛇翼龍在天空中滑翔，巨大的海生爬行動物，例如海王龍統治著淺海。最早的蛇類、蛾、和蜜蜂以及許多新的小型哺乳動物也在這一時期出現了。發生在白堊紀末的滅絕事件，是中生代與新生代的分界。白堊紀的氣候相當暖和，海平麵的變化大。白堊紀時期的大氣層氧氣含量是現今的150%，二氧化碳含量是工業時代前的6倍，氣溫則是高於今日約攝氏4°
在白堊紀，盤古大陸完全分裂成我們認識的各大陸，但是它們和我們認識的位置全不相同。大西洋還在變寬。北美洲自侏羅紀開始，形成多排平行的造山幕，例如內華達造山運動，與之後的塞維爾造山運動、拉拉米造山運動。
在白堊紀初期，岡瓦那大陸仍未分裂，而後南美洲、南極洲、澳大利亞相繼脫離非洲，印度和馬達加斯加還連在非洲上。南大西洋與印度洋開始出現。這些板塊運動，造成大量的海底山脈，進而造成全球性的海平麵上升。非洲北邊的特提斯洋在變窄。西部內陸海道將北美洲分為東西兩部，這個海道在白堊紀後期縮小，留下厚的海相沉積層，夾雜者煤礦床。在白堊紀的海平麵最高時期，地表上有1/3的陸地沉浸於海洋之下。白堊紀因為黏土層而著名，這個時期形成的黏土層多於顯生宙的其他時期。中洋脊的火山活動，或是海底火山附近的海水流動，使白堊紀的海洋富含鈣，接近飽和，也使得鈣質微型浮遊生物的數量增加。分布廣泛的碳酸鹽與其他沉積層，使得白堊紀的岩石紀錄特別多。北美洲的著名地層組包含：堪薩斯州的海相煙山河黏土層、晚期的陸相海爾河組。其他的著名白堊紀地層包含：歐洲的威爾德（Weald）、亞洲的義縣組。白堊紀末期到古新世早期，印度發生大規模火山爆發，形成的德幹地盾。
動物界裏，哺乳動物還是比較小，隻是陸地動物的一小部分。陸地的優勢動物仍是主龍類爬行動物，尤其是恐龍，它們較之前一個時期更為多樣化。翼龍目繁盛於白堊紀中到晚期，但它們逐漸麵對鳥類輻射適應的競爭。在白堊紀末期，翼龍目僅存兩個科左右。
鳥類是脊椎動物向空中發展取得最大成功的類群。白堊紀早期鳥類開始分化，並且飛行能力及樹棲能力比始祖鳥大大提高。我國古生物學家發現的著名的“孔子鳥”就是早白堊世鳥類的代表分子。
白堊紀末，地球上的生物經曆了又一次重大的滅絕事件：在地表居統治地位的爬行動物大量消失，恐龍完全滅絕；一半以上的植物和其他陸生動物也同時消失。究竟是什麼原因導致恐龍和大批生物突然滅絕？這個問題始終是地質曆史中的一個難解之謎。普遍被大家接受的觀點是隕石撞擊說。引人注目的是，哺乳動物是這次滅絕事件的最大受益者，它們度過了這場危機，並在隨後的新生代占領了由恐龍等爬行動物退出的生態環境，迅速進化發展為地球上新的統治者。中國遼寧省的炒米店子組發現了大量的白堊紀早期小型恐龍、鳥類、以及哺乳類。這裏發現的多種手盜龍類，被視為恐龍與鳥類間的連結.
海洋裏，我們認識的鰩魚，鯊魚，和其他硬骨魚也常見了。海生爬行動物則包含：生存於早至中期的魚龍類、早至晚期的蛇頸龍類、白堊紀晚期的滄龍類.
劇烈的地殼運動和海陸變遷，導致了白堊紀生物界的巨大變化，中生代許多盛行和占優勢的門類（如裸子植物、爬行動物、菊石和箭石等）後期相繼衰落和絕滅，新興的被子植物、鳥類、哺乳動物及腹足類、雙殼類等都有所發展，預示著新的生物演化階段——新生代的來臨。
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