Neimongosaurus is een geslacht van plantenetende, theropode dinosauriërs, behorend tot de groep van de Maniraptora, dat tijdens het late Krijt leefde in het gebied van de huidige Volksrepubliek China.

Vondst en naamgeving
In 1999 werden in de Sanhangobi bij Sunitenzuoqi in Binnen-Mongolië twee fossielen gevonden van een kleine theropode. In 2001 werd de typesoort Neimongosaurus yangi benoemd en beschreven door Zhang Xiaohong, Xu Xing, Paul Sereno, Kwang Xuewen en Tan Lin. De geslachtsnaam verwijst naar Nei Mongol, de Chinese naam voor Binnen-Mongolië. De soortaanduiding eert wijlen Yang Zhongjian, de grote Chinese paleontoloog.

Het holotype, LH V0001, is gevonden in de Iren Dabasu-formatie die dateert uit het Campanien-Maastrichtien, ongeveer zeventig miljoen jaar oud. Het bestaat uit een gedeeltelijk skelet met een gedeeltelijke schedel. Bewaard zijn gebleven: een stuk hersenpan; de punt van de rechteronderkaak; de wervelkolom behalve de atlas, enkele ruggenwervels en de punt van de staart; de schoudergordel, het vorkbeen, beide opperarmbeenderen en het linkerspaakbeen; beide darmbeenderen, dijbeenderen en scheenbeenderen; en de linkervoet inclusief de derde en vierde tarsalia. Van het skelet waren de meeste elementen verspreid; alleen de wervelkolom en de voet lagen grotendeels in verband.

Een tweede specimen werd als paratype aangewezen: LH V0008 bestaande uit een heiligbeen met darmbeenderen.

De resten van Neimongosaurus komen uit dezelfde vindplaats als die van de therizinosauriër Erliansaurus. Dat heeft de vraag opgeroepen of het niet om dezelfde soort gaat. Beide soorten zijn slechts van fragmentarische vondsten bekend en er is weinig overlappend materiaal. Erlianssaurus is echter veel groter dan Neimongosaurus. De beschrijvers namen aan dat het holotype van de laatste vorm min of meer volwassen was. Klopt dat dan kan Erliansaurus geen jonger synoniem zijn van Neimongosaurus.

Beschrijving
Neimongosaurus is een vrij kleine therizinosauriër. De beschrijvers schatten de lichaamslengte op twee à drie meter. Gregory S. Paul hield het in 2010 op drie meter en een gewicht van honderdvijftig kilogram; Michael Mortimer kwam datzelfde jaar op een lagere schatting uit van 233 centimeter en negentig kilogram. In een wandelende gang was de lengte horizontaal gemeten noch korter want deze tweevoeter hield het lichaam dan vermoedelijk vrij hoog opgeheven. Neimongosaurus was warmbloedig en waarschijnlijk voorzien van een primitief verenkleed.

De beschrijvers wisten enkele onderscheidende eigenschappen vast te stellen. De meeste daarvan bleken achteraf oorspronkelijk te zijn voor ruimere groepen en dus niet uniek voor Neimongosaurus. Twee eigenschappen zijn echter wel echte autapomorfieën: het spaakbeen heeft een opvallende verdikking als aanhechting voor de biceps; bij het opperarmbeen is de onderkant drie maal zo breed als de schacht. Een mogelijke autapomorfie is op het scheenbeen de lengte van de groeve voor het kuitbeen die 57 % van de schachtlengte bedraagt. Bij Nothronychus graffami is die groeve ook zo lang maar die soort is wellicht niet nauw verwant.

Het stuk hersenpan is niet nauwkeurig bestudeerd; slechts kon worden vastgesteld dat de condylus occipitalis met twaalf millimeter minder breed is dan het achterhoofdsgat van vijftien millimeter. Uit het stuk onderkaak is op te maken dat de mandibula sterk U-vormig moet zijn geweest. De onderkaak is robuust en zeer hoog met een duidelijke "kin". Er staan tandkassen in voor vijf tanden; de voorkant is tandeloos en droeg een snavel. In de kaak zijn vervangingstanden aangetroffen; die zijn vrij klein, langwerpig en voorzien van grove kartelingen, geschikt om plantenmateriaal af te snijden.

De nek heeft een lengte van zo'n tachtig centimeter. Het aantal halswervels is met veertien erg hoog — meer dan van enige theropode buiten de vogels bekend is — hoewel het niet helemaal zeker is omdat de ribben afgebroken zijn. De halswervels zijn langgerekt en amficoel: hol aan beide uiteinden. De zijkanten zijn uitgehold door pleurocoelen. De ruggenwervels zijn ook gepneumatiseerd; de vierde heeft een hoog doornuitsteeksel. Er zijn zes sacrale wervels, met pleurocoelen. Kleinere pleurocoelen kenmerken de voorste staarwervels. Het aantal bewaarde staartwervels is tweeëntwintig; het totaal is geschat op vijfentwintig à dertig. De staart zal vrij kort geweest zijn, compleet en zeventig à tachtig centimeter. Achteraan verlengen de voorste werveluitsteeksels tot ongeveer 40% van de lengte van het voorgaande wervellichaam wat de staart iets verstijfd; ze staan onder een hoek van 45° zodat een redelijke beweeglijkheid bleef bestaan — of geschapen: de beschrijvers namen aan dat de voorouders van therizinosauriërs stijvere staarten hadden.

In de schoudergordel maakt het grote ravenbeksbeen overdwars een hoek van 110° tot 120° met het schouderblad. Het ravenbeksbeen heeft op de buitenste zijkant een piramidevormige verheffing als aanhechting van de biceps. Het vorkbeen is robuust en V-vormig waarbij de takken een hoek van 135° maken; het heeft een overspanning van 128 millimeter. Het opperarmbeen is vrij robuust met een lengte van 222 millimeter; het spaakbeen is achttien centimeter lang.

In het bekken is het voorblad van het darmbeen sterk zijwaarts gebogen maar niet zo extreem dat het naar achteren kromt, zoals bij de meest afgeleide therizinosauriden. Wel raakt zo het zijoppervlak iets naar boven gericht. De buiging maakt een grote buikholte mogelijk. Het aanhangsel voor het schaambeen is overdwars breed, van voor naar achteren samengedrukt. 

Het dijbeen, 366 millimeter lang, is recht met een zadelvormig bovenoppervlak gevormd doordat de trochanter major even hoog uitsteekt als de dijbeenkop. De achterkant van het dijbeen heeft een lage halvemaanvormige vierde trochanter, de aanhechting voor de naar de staart lopende Musculus caudofemoralis longus. Van de onderste gewrichtsknobbels, gescheiden door een U-vormige uitholling, is de buitenste veel smaller. Het scheenbeen is eenendertig centimeter lang en bovenaan overdwars veel breder dan van voren naar achteren gemeten; de vooraan gelegen crista cnemialis waaraan het onderbeen gestrekt wordt, is dus maar kort wat duidt op een trage gang. Van boven bekeken heeft zo het bovenvlak van het scheenbeen de vorm van een gelijkzijdige driehoek, terwijl dat bij de meeste basale theropoden een rechthoekige driehoek is met de scherpe punt naar voren wijzend. In de middenvoet raakt het eerste middenvoetsbeen de enkel in plaats van bevestigd te zijn aan de binnenkat van het tweede. Het draagt een robuuste teen. Het kan dus zijn dat het een gewichtdragend element was. De teenkootjes hebben aan het achterste oppervlak een "hiel".

Fylogenie
Neimongosaurus werd door de beschrijvers vrij basaal in de Therizinosauroidea geplaatst. Latere cladistische analyses gaven vaak een wat hogere positie, basaal in de meer afgeleide Therizinosauridae, maar een analyse van Lindsay Zanno uit 2010 bevestigde de oorspronkelijke plaatsing.

Een mogelijk kladogram met een plaatsing in de Therizinosauridae is het volgende:

De analyse van Zanno geeft een meer basale positie:

Maniraptora