貘头兽科（Tapinocephalidae）是貘头兽下目的一科。牠们全是植食性动物，是当时的巨大动物，重达500公斤到1000公斤之间，可能超过1或2公吨。化石在南非与俄罗斯被发现。牠们的头骨非常厚实，呈半球状，可能用来为了争夺地盘与求偶而用头互相撞击。这些厚实、半球状的头骨令人联想到恐龙中的厚头龙类。牠们可能生存在沼泽、沙漠、溼地。貘头兽科最后在晚二叠纪之前绝种，可能因为植被改变与逐渐干热的世界，这原因可能也导致了二叠纪-三叠纪灭绝事件。