สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม (อังกฤษ: Mammal; จากภาษาละติน mamma "หน้าอก") เป็นกลุ่มของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ประกอบขึ้นเป็นชั้นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม (Mammalia[lower-alpha 1]) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีลักษณะเด่น ได้แก่ มีต่อมน้ำนมที่พบในเพศเมีย (หรือพบได้ในเพศผู้เป็นบางครั้ง[1]) ทำหน้าที่ผลิตน้ำนมสำหรับเลี้ยงลูกอ่อน[2] มีคอร์เทกซ์ใหม่ (บริเวณหนึ่งของสมอง) มีขนสัตว์หรือเส้นผม และมีกระดูกหูชั้นกลางสามชิ้น ลักษณะเด่นดังกล่าวจำแนกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมออกจากสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ปีก ซึ่งสัตว์ทั้งสามกลุ่มนั้นเบนออกจากกันเมื่อ 201–227 ล้านปีก่อน ในช่วงปลายยุคไทรแอสซิก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีอยู่ประมาณ 5,450 ชนิด อันดับที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ อันดับสัตว์ฟันแทะ, อันดับค้างคาว และอันดับตุ่น สามอันดับขนาดรองลงมาได้แก่ อันดับวานร (เอป, ลิง และอื่น ๆ), อันดับสัตว์กีบคู่ (วาฬ–โลมา และสัตว์กีบคู่อย่างยีราฟ) และอันดับสัตว์กินเนื้อ (แมว, หมา, แมวน้ำ และอื่น ๆ)สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมเป็นสัตว์เลือดอุ่นเช่นเดียวกับสัตว์ปีก ลักษณะนี้วิวัฒนาการอย่างเป็นอิสระจากกันระหว่างชั้นทั้งสอง และเป็นตัวอย่างหนึ่งของวิวัฒนาการเบนเข้า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมสามารถดำรงชีวิตได้ในทุกสภาพสิ่งแวดล้อม[3]ในทางแคลดิสติกส์ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงประวัติวิวัฒนาการ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมเป็นสมาชิกเดียวที่ยังมีชีวิตอยู่ของเคลดซีแนปซิดา เคลดนี้และซอรอปซิดารวมกันเป็นเคลดแอมนิโอตาที่ใหญ่กว่า บรรพบุรุษไซแนปซิดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมเป็นเพลิโคซอร์จากเคลดสเฟนาโคดอนเทีย อันเป็นกลุ่มที่รวมถึงไดมีเทรอดอนที่ไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม เมื่อสิ้นสุดยุคคาร์บอนิเฟอรัสประมาณ 300 ล้านปีก่อน กลุ่มนี้เบนออกจากสายซอรอปซิดาที่นำไปสู่สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ปีกในปัจจุบัน สายนี้ตามกลุ่มสเตมสเฟนาโคดอนเทียได้แยกออกเป็นกลุ่มที่หลากหลายของไซแนปสิดที่ไม่เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม (บางครั้งอ้างอิงอย่างผิด ๆ ว่าเป็นสัตว์เลื้อยคลานคล้ายสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม) ก่อนที่จะเกิดสัตว์กลุ่มเธอแรปซิดในยุคเพอร์เมียนตอนต้น อันดับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมในปัจจุบันกำเนิดขึ้นในยุคพาลีโอจีนและนีโอจีนแห่งมหายุคซีโนโซอิก หลังการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่สัตว์ปีก และกลายเป็นกลุ่มสัตว์บกที่ครองพื้นที่มาตั้งแต่ 66 ล้านปีก่อนจนถึงปัจจุบันสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีรูปร่างพื้นฐานเป็นสัตว์สี่เท้า (Quadruped) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมส่วนมากใช้ส่วนปลายทั้งสี่นี้ในการเคลื่อนที่บนบก แต่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมบางชนิด ส่วนปลายดังกล่าวปรับตัวใช้ในทะเล บนอากาศ บนต้นไม้ ใต้ดิน หรือด้วยสองขา สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีขนาดตั้งแต่ค้างคาวคุณกิตติขนาด 30–40 มิลลิเมตร (1.2–1.6 นิ้ว) จนถึงวาฬสีน้ำเงินขนาด 30 เมตร (98 ฟุต) ซึ่งอาจเป็นสัตว์ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยมีชีวิตมา ช่วงชีวิตสูงสุดแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2 ปีของหนูผีจนถึง 211 ปีของวาฬหัวคันศร สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมทั้งหมดในปัจจุบันออกลูกเป็นตัว ยกเว้นโมโนทรีมห้าชนิดที่ออกลูกเป็นไข่ กลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่มีสปีชีส์มากที่สุด คือ พลาเซนทาเรีย ซึ่งมีรกที่ทำหน้าที่เลี้ยงตัวอ่อนระหว่างที่อยู่ในครรภ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมส่วนมากฉลาด โดยมีสมองขนาดใหญ่ มีการรับรู้ตนเอง และสามารถใช้อุปกรณ์ได้ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมสามารถสื่อสารและส่งเสียงได้ด้วยหลายวิธีการ รวมถึงการปล่อยคลื่นเสียงความถี่สูง การสร้างอาณาเขตด้วยการปล่อยกลิ่นตัว การส่งสัญญาณเตือน การร้องเพลง และการกำหนดวัตถุที่ตั้งด้วยเสียงสะท้อน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมสามารถจัดระเบียบตัวเองให้เป็นสังคมฟิซชัน–ฟิวชัน, ฮาเร็ม และลำดับขั้น แต่ก็สามารถอยู่อย่างโดดเดี่ยวและครองอาณาเขต สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมส่วนมากมีตัวเมียหลายตัว แต่บางชนิดอาจมีคู่เพียงตัวเดียวทั้งชีวิต หรือมีตัวผู้หลายตัวการปรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมหลายชนิดให้เป็นสัตว์เลี้ยงโดยมนุษย์นั้นเป็นองค์ประกอบสำคัญในการปฏิวัติยุคหินใหม่ และทำให้เกษตรกรรมเป็นแหล่งอาหารหลักของมนุษย์แทนที่การเก็บของป่าล่าสัตว์ เหตุการณ์ดังกล่าวนำไปสู่การปรับโครงสร้างครั้งใหญ่ในสังคมมนุษย์จากการเร่ร่อนเป็นการตั้งหลักปักฐาน ณ ที่ใดที่หนึ่ง และด้วยความร่วมมือระหว่างกลุ่มที่ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ในท้ายที่สุดก็พัฒนาเป็นอารยธรรมแรก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เลี้ยงนั้นเป็นแรงงานสำหรับการขนส่งและเกษตรกรรม เป็นอาหารให้กับมนุษย์ (เนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์นม) และเป็นผู้ให้ขนและหนังสัตว์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมยังถูกล่าและถูกจับมาแข่งขันเป็นกีฬา และยังใช้เป็นสิ่งมีชีวิตตัวแบบในทางวิทยาศาสตร์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมยังได้รับการพรรณนาในศิลปะตั้งแต่ยุคหินเก่า และยังปรากฏในวรรณกรรม, ภาพยนตร์, เรื่องปรัมปรา และศาสนา จำนวนสัตว์ที่ลดลงและการสูญพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมจำนวนมากเป็นผลมาจากการบุกรุกเข้าไปล่าสัตว์ของมนุษย์และการทำลายถิ่นฐานธรรมชาติด้วยการทำลายป่าเป็นส่วนใหญ่