Morenosaurus is een geslacht van de Plesiosauria dat tijdens het late Krijt leefde in het gebied van het huidige Noord-Amerika. De enige benoemde is Morenosaurus stocki.

Op 22 mei 1939 vonden Robert Wallace en Arthur Drescher in de Panoche Hills van Fresno County, Californië het skelet van een plesiosauriër. Het werd tot 21 december 1939 geborgen onder leiding van Robert Marshall Leard. Het werd geprepareerd door Carl Zarconi.

In 1943 benoemde en beschreef Samuel Paul Welles de typesoort Morenosaurus stocki. De geslachtsnaam verwijst naar de Morenoformatie. De soortaanduiding eert de paleontoloog Chester Stock die de veldploegen organiseerde.

Het holotype, CIT 2802, is gevonden in een laag van de Morenoformatie die dateert uit het Maastrichtien. Het bestaat uit een skelet zonder schedel. Het omvat de wervelkolom, het bekken, de schoudergordel en de vinnen. De voorste nek ontbreekt. Het holotype bevatte ook twee gastrolieten. Het holotype werd in 1943 door William Otto and Eustace Furlong als skelet opgesteld in het California Institute of Technology, de elementen assemblerend op het dak van het geologiedepartement tot ergernis van de marine omdat het schootsveld van een stuk luchtafweergeschut geblokkeerd werd. De suggestie om de nek maar over de straat te laten uitsteken werd niet opgevolgd omdat men vreesde voor opstootjes. Het bevindt zich nu in het Natural History Museum of Los Angeles County. De opstelling kwam op 28 september 1943 klaar. Skelet CIT 2749 van een jong dier gevonden op 11 februari 1940 is aan de soort toegewezen.

Het holotype van Morenosaurus was ongeveer zes meter lang bij een gewicht van 450 kilogram. Welles schatte de lengte op 6,6 meter ofwel tweeëntwintig voet. De bewaarde lengte is 361 centimeter. De skeletopstelling van het holotype meet negen meter maar is te groot gereconstrueerd. Otto beeldhouwde ook een schedel die dus volledig fictief is.

De bewaarde wervelkolom telt zevenenveertig halswervels, twee borstwervels, zeventien ruggenwervels, drie sacrale wervels en een dertigtal staartwervels.

Morenosaurus heeft vermoedelijk een vrij korte nek. De schoudergordel omvat een versmolten interclavicula. De ravenbeksbeenderen hebben een hartvormige tussenruimte. De achterste takken van de ravenbeksbeenderen zijn kort en naar achteren wijd verbreed. De schaambeenderen zijn breder dan lang. Opperarmbeen en dijbeen zijn stevig gebouwd en wijzen op een actieve levenswijze.

Morenosaurus is in de Elasmosauridae geplaatst.

Een analyse door O'Gorman uit 2016 leverde het volgende cladogram op.

• Welles, Samuel Paul. 1943. "Elasmosaurid plesiosaurs with a description of the new material from California and Colorado". University of California Memoirs. 13: 125–254