El clado Notoungulata constituye el más diverso, tanto en su taxonomía como en su morfología, entre los ungulados fósiles endémicos de América del Sur. Su registro abarca prácticamente todo el Cenozoico, alcanzando su mayor riqueza a nivel genérico durante el Paleógeno, especialmente entre los Toxodontia y Typotheria. Los toxodontes comprenden formas grandes a muy grandes, algunas veces comparados a hipopótamos o rinocerontes. Los tipoterios son de tamaño pequeño mediano y se los ha descrito mayormente como rodentiformes. Las implicancias paleobiológicas de la diversidad morfológica no han sido analizadas en un marco metodológico de correlación entre forma y función. Los especímenes de edad Santacrucense (Mioceno temprano) de Patagonia resultan particularmente apropiados para el desarrollo de estudios ecomorfológicos debido a la cantidad de especímenes y su calidad de preservación. En esta contribución se realizan inferencias sobre el tipo de ambiente y los hábitos alimentarios de los órdenes Typotheria y Toxodontia de edad Santacrucense utilizando técnicas de aprendizaje computacional. Se analizaron 49 especímenes de notoungulatos, incluyendo 20 toxodóntidos de los géneros Nesodon Owen y Adinotherium Ameghino y 27 tipoterios de los géneros Protypotherium Ameghino, Interatherium Ameghino, Hegetotherium Ameghino y Pachyrukhos Ameghino. Se utilizaron 121 especies de artiodáctilos y perisodáctilos actuales como marco de referencia para evaluar la relación entre la morfología cráneo mandibular y variables ecológicas. De acuerdo con los resultados obtenidos, todos los notoungulados estudiados presentan aspectos morfológicos característicos de ungulados vivientes de ambientes abiertos. Con respecto a los hábitos alimentarios los toxodóntidos comparten el mismo morfoespacio que los ungulados actuales pastadores y de dietas mixtas mientras que los tipoterios exageran los rasgos característicos de los actuales pastadores especializados.