楔齿龙科（学名：Sphenacodontidae）是合弓纲盘龙目的一科，生活在晚宾夕法尼亚纪到中二叠纪。这一科的动物体型多样，原始的物种（如哈普托兽属）通常较小，约60厘米到1米；但在早二叠纪晚期，这些动物逐渐长大到3米甚至更长，成为它们所处环境中的顶级掠食动物。楔齿龙科的化石至今仅在北美与欧洲发现。

楔齿龙科的头骨长、深、狭窄，这是强壮下颌肌肉的适应结果。前方的牙齿大、呈匕首状，两旁与后方的牙齿较小。这种“两种尺寸的牙齿”特征在楔齿龙科的所有属中都有出现。其中的几个大型物种（切齿龙、栉椎龙、异齿龙）的背部有高大背帆，由脊椎神经棘延长、表面应该覆盖者皮肤与血管，这背帆被推测有调解体温作用。

楔齿龙科的化石至今仅在北美与欧洲发现。在二叠纪期间，新墨西哥州的楔齿龙和德州的异齿龙被狭窄的海道分开，但目前还不清楚为什么被地理上分离的群体，会一群演化出背帆，而另一群没有。

楔齿龙科其实是个并系群，是根据原始的合弓纲特征来定义；这些动物构成由从原始的合弓动物到早期兽孔目的演化阶段。楔齿龙类是用来命名楔齿龙与所有它的后代（包括哺乳纲）的单系群演化支；而楔齿龙科包括特定的盘龙目生物，不包括更早期的原始物种，像是：哈普托兽属、Palaeohatteria、Pantelosaurus、与Cutleria（在早期的遗传学分类中都被分在哈普托兽）。在1997年，M. Laurin与R. Reisz将楔齿龙类演化支定义为：楔齿龙与兽孔目的最近共同祖先与其最近共同祖先的后代，由特定的头骨特征定义。