多系群（英语：Polyphyletic group）在生物系统发生学中，是指一个分类群当中的成员，在演化树上分别位在相隔着其他分支的分支上；也就是说，该演化树上不存在一个物种，使该分类群中的所有成员的最近共同祖先等同于任一成员与该成员任一并系群的最近共同祖先。一般而言，生物的科学分类会尽量避免使一个正式的分类群成为多系群。

举例而言，「恒温动物」（温血动物）通常指鸟类与哺乳类，但是鸟类与哺乳类的祖先皆为变温动物（冷血动物），因此哺乳类与鸟类的恒温性是分别发展出来，也因此「恒温动物」是一个多系群，且并非一个系统发生学上的分类群。

A polyphyletic (Greek for "of many races") group is characterized by one or more homoplasies: phenotypes which have converged or reverted so as to appear to be the same but which have not been inherited from common ancestors. Alternatively, polyphyletic is used to describe multiple ancestral sources regardless of convergence.