De fleste eksemplarene er rundt 40 cm i lengde, men noen kunne komme opp i bortimot to meter, og var blant de største krypdyrene i sin tid. De levde trolig av fisk og muligens små krepsdyr ved å bruke de lange, tynne tennene som en slags sil, ikke ulikt moderne bardehvaler. Fossiler av mesosaurene finnes gjerne i sedimenter fra grunne innlandshav. Trolig har leveområdet hovedsakelig vært varme brakkvannshav med rik sumpvegetasjon. Noen steder kan fossiler etter mesosaurer være svært tallrike.