梅氏利维坦鲸是利维坦鲸属中最大的物种，是一种在南美洲发现的一种中新世时期的已灭绝的齿鲸。利维坦鲸的种名是以《白鲸记》的作者、美国著名作家赫尔曼·梅尔维尔的名字命名。利维坦鲸生活在距今1300万年前，这种庞然大物曾捕食更为强悍的猎物，甚至是体型比自身更为巨大的须鲸类。
目前梅氏利维坦鲸样本只有一个头骨，科学家推测梅尔维尔鲸长17米长65吨重。牙齿目前发现最大35cm，但2013年发现长达40cm的焦形鲸齿，所以这只梅尔维尔鲸可能有17米以上。但因目前化石样本较少，科学家只得出和巨齿鲨同为顶级掠食者。
2008年一支由法国、秘鲁、荷兰和比利时科学家组成的国际团队，通过在秘鲁南部海岸附近的沉积层中进行挖掘，进而第一次发现了这种远古海中怪兽的头骨、颌骨以及部分牙齿化石。经过复原，古生物学家们得到了残余部分为3.0米长，完整度达到75%的头骨化石。《自然》杂志同时发布了一段长七分钟的影片，报道化石挖掘的情况并且访问参与的研究人员，化石现藏于利马自然史博物馆。