Trilophosauridae hebben een korte, ongewoon zwaar gebouwde schedel, uitgerust met massieve, brede afgeplatte wangtanden met scherpe scheervlakken voor het snijden van taai plantaardig materiaal. Tanden ontbreken in de premaxilla en de voorkant van de onderkaak, die in het leven waarschijnlijk waren uitgerust met een hoornige snavel. De schedel is ook ongebruikelijk omdat de onderste tijdelijke opening ontbreekt, waardoor het lijkt op een euryapside schedel, en oorspronkelijk werden de trilophosauriërs geclassificeerd met placodonten en Sauropterygia. Carroll (1988) suggereerde dat de onderste opening mogelijk verloren is gegaan om de schedel te versterken.
Trilophosauriden zijn tot nu toe alleen bekend uit het Laat-Trias van Noord-Amerika en Europa.
Hieronder is een cladogram dat de fylogenetische verwantschappen van Trilophosauridae binnen Archosauromorpha toont zoals teruggevonden door Nesbitt et alii (2015):