三疊紀(Triassic period)是中生代的第壹個紀。始於距今2.5億年至2.05億年，延續了約4500萬年，分為早、中、晚三個世。古生代末的海西運動以後，全球陸地面積擴大，地臺區產生了壹些內陸盆地。這種新的古地理條件導致沈積相及生物界的變化。從三疊紀起，陸相沈積在世界各地，尤其在中國及亞洲其他地區都有大量分布。古氣候方面，三疊紀初期繼承了二疊紀末期幹旱的特點；到中、晚期之後，氣候向濕熱過渡，依次出現了紅色巖層和含煤沈積，旱生性植物向濕熱性植物發展的現象，植物地理區也同時發生了分異。生物變革方面，陸生爬行動物比二疊紀有了明顯的發展，原始哺乳動物在三疊紀末期也出現了。由於陸地面積的擴大，淡水無脊椎動物發展很快，海生無脊椎動物的面貌也為之壹新。菊石、雙殼類、有孔蟲成為劃分與對比地層的重要門類。爬行動物在三疊紀崛起，主要由槽齒類、恐龍類、似哺乳的爬行類組成。恐龍類最早出現於晚三疊世，有兩個主要類型：較古老的蜥臀類和較進化的鳥臀類。原始的哺乳動物最早見於晚三疊世，屬始獸類。海洋生物方面，現代珊瑚的代表六射珊瑚開始發展，晚二疊世幸存的齒菊石類大量繁盛起來，海百合類也更新換代，面貌壹新。雙殼類也有明顯變化，產生了許多新種類，並且數量相當繁多，陸相雙殼類逐漸繁盛起來。裸子植物的蘇鐵、本內蘇鐵、尼爾桑、銀杏及松柏類自三疊紀起迅速發展起來，晚三疊世時成了大陸植物的主要統治者。
新疆三疊紀地層以陸相沈積為主，主要分布於準噶爾盆地周緣和吐魯番盆地、塔裏木盆地北緣，天山山間壹些小型盆地也有小面積出露。在昆侖山、喀喇昆侖山南部毗鄰藏北高原地帶，有海相三疊系出露，屬中特提斯海的北緣。早三疊世，新疆大陸氣候幹旱炎熱，目前保留的巖層以“紅層”為主，生物相對較少，有少量爬行動物化石及介形類和植物。中晚三疊紀氣候轉為濕潤，植物茂盛，陸生動物也逐漸增多，沈積物以暗色砂泥巖為主。所產化石有植物、淡水雙殼類、腹足類、介形類、葉肢介、鱟蟲、原蜥、鱷魚、恐龍、魚類和爬行類等。三疊紀時，新疆只在昆侖山南部有海洋存在，目前保留的海相沈積地層產六射珊瑚、菊石、海相雙殼、海百合及腕足化石。
1.奇臺－吉木薩爾－吐魯番的爬行動物化石
奇臺－吉木薩爾壹帶二疊紀最晚期到早三疊世產大量爬行動物化石，包括恐龍和二齒獸類的肯氏獸、水龍獸等，種類豐富。其中水龍獸因見於南非等地，常作為當時泛大陸存在的古生物證據。這些化石包括下面要介紹的侏羅紀恐龍是中瑞科考團於20世紀20年代末發現的。1926年底，德國國家航空總公司計劃開辟從柏林經北京到上海的民用空中交通線，需作學術調查。以瑞典地理學家、探險家斯文赫定為首的德瑞科學家到北京，計劃到中國西北作全面考察，這引起了中國學術文化界的不滿，認為有損我國主權。後經北洋政府、各方學術組織多次協商，***同組織中國西北科學考察團。袁復禮是清華大學兼北大地質學教授，1928年12月以後任考察團代理團長；此外參加科考團的有著名考古學家黃文弼，地質學家丁道衡及部分北大學生。在1927年開始的西北科學考察團的諸項考察中，古生物只是屬於地質學中的壹項內容，但袁復禮發現的古生物化石卻為這次考察帶來了意想不到的收獲。袁復禮教授在新疆和寧夏等地采掘到大量爬行類動物化石，其中包括新疆二齒獸、布氏水龍獸、赫氏水龍獸、魏氏水龍獸、加斯馬吐龍、袁氏闊口龍、袁氏三臺龍及侏羅紀的奇臺天山龍等。這些化石的發現當時曾引起學術界轟動。化石的鑒定和研究工作由著名古生物學家楊鐘健等完成。迄今，上述化石屬種仍為古生物教科書的經典化石。
除上述部分化石外，新疆吐魯番盆地三疊紀也出產大量脊椎動物化石，這些化石為中科院古脊椎所於1964年發現，主要有吐魯番鱷、耳曲龍、中國龜、蒙古龜等。
2.鱟蟲
新疆中上三疊統產壹種特殊的節肢動物化石——鱟蟲，這種動物與寒武紀的三葉蟲屬同壹門類並有較近的親緣關系，現代還有生存。這類動物化石比較罕見，多保存在質地很細的泥質巖石中。新疆的此類化石主要見於準噶爾和塔裏木盆地周緣，個體較大，形態獨特。新疆石油局魏景明高級工程師曾對這類化石進行了分類研究，建立了大量新屬種。
3.昆侖山的海百合
海百合化石在新疆古生代地層中極為常見，但多只保存莖部，由於演化不明顯，對地層劃分和時代的確定意義不大。但昆侖地區中生代的海百合化石屬創孔海百合，為壹獨特的新類型，是中上三疊紀的標準化石。此類化石在我國貴州產出較多，保存完好，形如樹狀，為壹種極為珍惜的化石。新疆昆侖山南部海相三疊紀地層及生物群與貴州極為相似，目前已發現大量此類化石的莖體，完整的具冠個體也有少量產出。
4.古植物和淡水雙殼化石
新疆中上三疊統產大量古植物和淡水雙殼化石，這兩類化石是新疆中生代最為常見和重要的化石，對陸相地層的劃分、指導油氣開發有很大幫助。三疊紀植物分區不明顯，新疆的化石與陜北延長盆地最為接近，保存化石主要為石松類的新蘆木、似木賊、輪葉，真蕨類的丹蕨、格子蕨、肢脈蕨，蘇鐵類的側羽葉、尼爾桑以及擬銀杏等。
淡水雙殼化石也稱為蚌類化石（海相為蛤類及海扇等），多產於湖盆中。新疆準噶爾、吐魯番、塔裏木盆地中生代地層富含此類化石。雙殼類和頭足類、腹足類同屬於軟體動物，今天我們食用的貝殼海鮮多為雙殼類和腹足類，扇貝、貽貝、蛤、牡蠣等屬雙殼類，螺、鮑魚為腹足類。新疆的淡水雙殼化石在中生代各盆地類型大多相同，三疊紀所見的主要分子有費爾幹蚌、珠蚌、烏恰木蚌和西伯利亞蚌等，詳細分類研究後，對地層劃分對比效果較好。