形態
阿拉摩龍即使與其他蜥腳類比起來，泰坦巨龍類的頭部顯得比較小。泰坦巨龍類的頭部比較寬，類似圓頂龍與腕龍，不過巨龍類的頭部比較長。它們屬於大鼻龍類，擁有大的鼻孔，而且鼻骨是隆起的，牙齒小型且成鉛筆狀或釘狀。
以蜥腳類而言，泰坦巨龍類的頸部是比較短的。尾巴類似一條鞭子，但沒有梁龍科的尾巴長。泰坦巨龍類的骨盆是比其他蜥腳類纖細，而胸部是比較寬的，讓泰坦巨龍類的四足呈現獨特的步態，因此它們的腳印是比其他蜥腳類來的寬廣。泰坦巨龍類的前肢是比後肢來的粗短，脊椎是實心而非空心的，這也許是一個倒退回原始蜥腳類的特徵。不過它們的脊椎組織是更有彈性，所以泰坦巨龍類可以比其他的蜥腳類移動的更迅速。
從化石的皮膚痕跡發現，在它們皮膚上大的鱗片周圍鑲嵌著較小的鱗片。古生物學家甚至在薩爾塔龍的皮膚上發現類似甲龍的堅甲。
雖然泰坦巨龍類恐龍的體型巨大，但有些物種體型較小，可能是因為異域種化與島嶼環境隔離而造成的侏儒物種，例如馬扎爾龍。
原始泰坦巨龍類具有平凹型或雙凹型脊椎，進階型泰坦巨龍類具有雙凸型脊椎。毒癮龍則具有介於兩者之間的脊椎。
古生物學
食性
在晚白堊紀時期的泰坦巨龍類糞化石中發現了植物岩（Phytoliths）與矽化的植物碎片，顯示了泰坦巨龍類廣泛且不挑剔的食性。一個在2005年公布的發現，顯示泰坦巨龍類有廣泛的進食範圍，除了預期中的蘇鐵與針葉樹，還有單子葉植物，包括棕櫚科、禾本科、稻米與竹的祖先；有假設認為這些新植物造成草食性恐龍與草的協同進化。
蛋巢
最近在阿根廷巴塔哥尼亞的AucaMahuevot發現了一個大型的泰坦巨龍類蛋巢，在西班牙也有類似的發現。很明顯地有數百隻薩爾塔龍科的雌性個體挖掘洞穴，將蛋產於洞中，並用泥土與植被覆蓋恐龍蛋。這些小型恐龍蛋的直徑為11到12厘米，其中包含化石化胚胎，以及完整的皮膚壓痕。皮膚痕跡顯示泰坦巨龍類具有小型的鑲嵌狀鱗片。這些證據顯示泰坦巨龍類是群體動物，身體擁有裝甲，這些裝甲以及群體行動可能用來抵抗大型掠食動物的攻擊，例如：阿貝力龍。
地理與年代範圍
泰坦巨龍類是白堊紀-第三紀滅絕事件之前最晚出現的大群蜥腳下目恐龍，生存於9,000萬年前到6,500萬年前，是當時的優勢草食性動物。化石證據顯示泰坦巨龍類取代其他的蜥腳類恐龍，例如梁龍科與腕龍科，這群動物在晚侏羅紀到中白堊紀期間逐漸被取代、滅亡。
泰坦巨龍類的分布廣泛，尤其是南方各大陸（岡瓦納大陸），甚至在澳洲昆士蘭州也發現屬於泰坦巨龍類的蜥腳類化石。在昆士蘭州內陸小鎮所發現的新標本，身長約為25米長，發現於有9,600萬前歷史的地層，顯示澳洲曾經有大型的泰坦巨龍類生存者。在2006年3月2日有報導傳出，在義大利發現了某種泰坦巨龍類的四個保存良好的骨骸。在2009年，紐西蘭也發現疑似泰坦巨龍類的化石。在2011年，阿根廷科學家宣稱在南極洲曾發現泰坦巨龍類的化石，這代表泰坦巨龍類分布於每個大陸。
分類
不同泰坦巨龍類與人類的體型比較圖。1.蘇尼特龍、2.澳洲南方龍、3.高橋龍、4.毒癮龍、5.馬拉威龍、6.林孔龍、7.博納巨龍、8.風神龍、9.薩爾塔龍、10.馬扎爾龍、11.博妮塔龍、12.岡瓦納巨龍泰坦巨龍類是群分布廣泛而且成功的演化支，但以草食性恐龍而言，泰坦巨龍類的化石紀錄非常少、化石破碎。泰坦巨龍類大約有50個種，但直到最近才發現了頭顱骨與相當完整的骨骸，例如掠食龍。許多物種的所知有限，隨者對於這個演化支的了解增加，許多的化石材料被視為無效，或被重新分類。
泰坦巨龍科是以所知有限的泰坦巨龍屬為名，泰坦巨龍屬是在1877年由理察·萊德克（RichardLydekker）所建立，根據一個部份股骨與兩個不完整背椎。曾經有14個種被歸類於泰坦巨龍屬，使泰坦巨龍屬分布於阿根廷、歐洲、馬達加斯加、印度、以及寮國，並橫跨白堊紀約6,000萬年。儘管泰坦巨龍屬於泰坦巨龍類的分類系統與生物地理學，但對於泰坦巨龍屬所有種的重新審視，使泰坦巨龍屬只剩下5個已承認種。模式種印度泰坦巨龍（T.indicus）是無效種，因為該種原本是根據將廢棄的特徵。因此，泰坦巨龍屬的使用大量地遭到遺棄。泰坦巨龍屬中的最著名標本從此被重新歸類於其他屬，包含伊希斯龍。然而，如果印度泰坦巨龍在未來被重新敘述，根據新的發現，泰坦巨龍屬將暫時性變成有效屬。
有些古生物學家，例如保羅·塞里諾（PaulSereno）的2005年定義，提出泰坦巨龍屬因為資訊過少，因此不能作為定義的基準點，所以不能將其他屬歸類於以泰坦巨龍屬為模式屬的科（例如泰坦巨龍超科、泰坦巨龍科、泰坦巨龍亞科）。Weishampel等人在《TheDinosauria》一書的第二版，也沒有使用泰坦巨龍科，而是使用數個範圍較小的科，例如薩爾塔龍科與納摩蓋吐龍科。
分類學
以下主要根據湯瑪斯·荷茲（ThomasHoltz）等人的2012年研究：泰坦巨龍類Titanosauria阿馬格巨龍Amargatitanis（阿根廷）
安第斯龍Andesaurus（阿根廷）
Atacamatitan（智利）
吉普賽龍Atsinganosaurus（法國）
澳洲南方龍Austrosaurus（澳洲）
俾路支龍Balochisaurus（巴基斯坦）
巴羅莎龍Barrosasaurus（阿根廷）
包魯巨龍Baurutitan（巴西）
布羅希龍Brohisaurus（巴基斯坦）
似傾齒龍Campylodoniscus（阿根廷）
丘布特龍Chubutisaurus（阿根廷）
戈壁巨龍Gobititan（中國）
高橋龍Hypselosaurus（羅馬尼亞）
朱特龍Iuticosaurus（英格蘭）
江山龍Jiangshanosaurus（中國）
九台龍Jiutaisaurus（中國）
卡龍加龍Karongasaurus（馬拉威）
海特蘭龍Khetranisaurus（巴基斯坦）
拉布拉達龍Laplatasaurus（阿根廷、烏拉圭）
利加布龍Ligabuesaurus（阿根廷）
大尾龍Macrurosaurus（英格蘭）
馬拉圭龍Malarguesaurus（阿根廷）
Marisaurus（巴基斯坦）
巴基龍Pakisaurus（巴基斯坦）
沼澤巨龍Paludititan（羅馬尼亞）
普爾塔龍Puertasaurus（阿根廷）
清秀龍Qingxiusaurus（中國）
汝陽龍Ruyangosaurus（中國）
蘇萊曼龍Sulaimanisaurus（巴基斯坦）
怪味龍Tangvayosaurus（寮國）
泰坦巨龍Titanosaurus（印度）
烏貝拉巴巨龍Uberabatitan（巴西）
溫頓巨龍Wintonotitan（澳洲）
真泰坦龍類Eutitanosauria銀龍科Argyrosauridae
風神龍科Aeolosauridae
隆柯龍類Lognkosauria
岩盔龍類Lithostrotia
埃拉爾巨龍Elaltitan
納拉姆布埃納巨龍Narambuenatitan
南極龍科Antarctosauridae
納摩蓋吐龍科Nemegtosauridae
薩爾塔龍科Saltasauridae
系統發生學
在“TheDinosauria”一書的第二版中，泰坦巨龍類被定義為：在蜥腳下目之中，親緣關係較接近薩爾塔龍，而離腕龍較遠的所有物種，這個定義被保羅·阿普徹奇等人的研究（2004年）所沿用。少數科學家，例如保羅·塞里諾，繼續使用節點定義，或是排除盤足龍與腕龍的定義。
在歷史上，泰坦巨龍類的內部關係隨者各種研究而有非常大的不同，因為不同科學家所使用的演化支與等級名稱並不一致。以下為其中一個可能的演化樹，根據Calvo與其同事的2007年研究。他們使用較廣義的泰坦巨龍科範圍，並建立了新演化支，名為隆柯龍類（Lognkosauria）。
新發現化石
新發現化石2014年5月16日，阿根廷特雷利烏，阿根廷中部丘布特省的特雷利烏市博物館宣布發現了身長超過40米的泰坦巨龍類恐龍化石。之後，該地區又宣布發現200多塊古生物化石，分屬於至少七頭恐龍。這也引發了人們關於該地區是否是一座“恐龍公墓”的猜測。
