多系群（英語：Polyphyletic group）在生物系統發生學中，是指一個分類群當中的成員，在演化樹上分別位在相隔著其他分支的分支上；也就是說，該分類群並不包含其所有成員的最近共同祖先。一般而言，生物的科學分類會儘量避免使一個正式的分類群成為多系群。舉例而言，“恆溫動物”（溫血動物）通常指鳥類與哺乳類，但是鳥類與哺乳類的祖先皆為變溫動物（冷血動物），因此哺乳類與鳥類的恆溫性是分別發展出來，也因此“恆溫動物”是一個多系群，且並非一個系統發生學上的分類群。
