الفقاريات البحرية هي فقاريات تعيش في البيئات البحرية، وتشمل أسماك المياه المالحة (بما في ذلك أسماك أعالي البحار والشعاب المرجانية والأعماق) ورباعيات الأرجل البحرية (بشكل أساسي الثدييات البحرية والزواحف البحرية، بالإضافة إلى مجموعات شبه مائية مثل الطيور البحرية). وبصفتها شعبة فرعية من الحبليات، فقد طورت جميع الفقاريات عمودًا فقريًا (السِّيْسَاء) يعتمد على الحبل الظهري الجنيني (الذي يصبح الأقراص بين الفقرات)، ليشكل الدعامة الهيكلية الأساسية لهيكل داخلي، ويخدم أيضًا في تغليف وحماية الحبل الشوكي.
بالمقارنة مع الحيوانات البحرية الأخرى، فإن الفقاريات البحرية أكثر قدرة على السباحة الحرة بشكل واضح، وتعتمد حركتها المائية بشكل أساسي على الدفع بواسطة الذيل والزوائد المزدوجة مثل الزعانف والمجاديف والأطراف المكففة. كما أن الفقاريات البحرية لديها جهاز عصبي مركزي أكثر مركزية بكثير من اللافقاريات البحرية، حيث تتركز معظم الوظائف العليا في الرأس ويحتكرها الدماغ؛ وقد طور معظمها جهازًا عصبيًا مركزيًا ومحيطيًا مغمدًا بالميالين، مما يزيد من سرعات التوصيل بشكل كبير. إن الجمع بين الهيكل الداخلي (الذي يسمح بأحجام جسم أكبر بكثير لنفس الكتلة الهيكلية) وجهاز عصبي أكثر قوة وكفاءة (مما يتيح إدراكًا أكثر حدة وتحكمًا حركيًا أكثر تطوراً) يمنح الفقاريات سرعة استجابة جسدية وقدرة على التكيف السلوكي أكبر بكثير، مما أدى إلى هيمنة الفقاريات البحرية على معظم المستويات البيئية العليا في النظم البيئية البحرية.