Paleoparadoxia es un género extinto de grandes mamíferos del orden Desmostylia. Eran herbívoros marinos que habitaron la costa norte del Océano Pacífico durante el período Mioceno (hace 10- 20 millones de años). Su distribución fue de los mares del Japón (Tsuyama y Yanagawa) hasta Alaska por el norte, y hacia el sur hasta Baja California (México). Paleoparadoxia medía cerca de 2.2 metros de longitud.

Se cree que Paleoparadoxia se alimentaba principalmente de macroalgas y de praderas marinas. Las mandíbulas y el ángulo de los dientes se asemejan a un cucharón de una retroexcavadora. Su cuerpo abultado estaba bien adaptado para nadar y recolectar su comida bajo el agua, pero no para el buceo profundo o internarse en el mar abierto. Como los pinípedos de la actualidad, Paleoparadoxia probablemente regresaba a las costas para la reproducción y para calentarse al sol. También era muy semejante a Desmostylus.

Tokunaga, 1939 nombró al género Cornwallius pero Reinhart, 1959 lo renombró como Paleoparadoxia.