Fåglar är den tredje stora evolutionära grenen av sauropsider (reptiler), den första är icke-arkosauriska reptiler och den andra är arkosaurier (som inkluderar dinosaurier och krokodiler). Fåglar är högt utvecklade arkosaurier och ser därför inte ut som deras närmaste levande släktingar, krokodilerna. Fåglarnas evolutionära historia är lång och komplex, eftersom de är den senaste stora grenen av sauropsidgruppen. Tidigare antogs det att fåglar kan ha utvecklats från krokodiler eller stamgrupparkosaurier i den tidiga mesozoiken.
Fåglar utvecklades från små dinosaurier för cirka 155 miljoner år sedan, mitt i den mesozoiska eran. Detta är den vetenskapliga konsensus som bildades relativt nyligen – i många decennier var fåglarnas tidiga evolutionära historia okänd och ett mycket kontroversiellt ämne. Uppfattningen att fåglarnas evolutionära historia började med dinosaurier föreslogs av en anhängare till Darwin, Thomas Henry Huxley, strax efter 1859 års publicering av The Origin of Species, men det bekräftades inte förrän på 1960-talet, när evolutionär biologi och jämförande anatomi avancerat till den grad att tillhandahålla rikliga bevis till förmån för förhållandet.
Fåglarnas evolutionära historia är rotad i fjäderbeklädda dinosaurier, djur som vi inte ens visste fanns förrän en rad avgörande fynd i Kina på 1990-talet. Tydligen växte en del dinosauriers fjädrar så långa att de kunde använda dem för att glida och så småningom flyga. Detta ledde till en rad evolutionära förändringar i riktning mot moderna fåglar – ihåliga ben, högre ämnesomsättning, näbbar, etc. Utvecklingen av fåglar från reptillinjen är ett exempel på en varmblodig varelse som utvecklas från kallblodiga varelser , något som också hände när däggdjur utvecklades från kallblodiga synapsider, våra avlägsna förfäder.
Det mest kända fossilet som indikerar en evolutionär koppling mellan dinosaurier och fåglar är Archaeopteryx, en dinosauriefågel som levde i mitten av mesozoiken. Den innehåller många funktioner mellan dinosaurier och fåglar. Även om den hade fjädrar, breda vingar och förmågan att flyga, hade mycket av dess anatomi mer gemensamt med teropoddinosaurier, som små tänder, en lång benig svans och klor i frambenen.
Fåglarnas evolutionära historia fick en ny början när fåglarnas främsta rovdjur och konkurrenter, dinosaurier och pterosaurier (flygande reptiler), dog ut och lämnade himlen vidöppen. Idag är fåglar en viktig matkälla för köttätande eller allätande däggdjur som kattdjur och människor.