Скелет состоит преимущественно из костной ткани. По происхождению кости бывают основные (хрящевые) или покровные,вторичные (кожные). Основные образуются путём замены хрящевой ткани костной (кость соответствует своему хрящевому предшественнику). Покровные образуются в кориуме и не имеют хрящевых предшественников. Осевой скелет – позвоночник (туловищный и хвостовой отделы), позвонки амфицельного типа. Как и у хрящевых, позвонки имеют тело, верхнюю и нижнюю дуги. Также в хвостовом отделе нижние дуги образуют гемальный канал, в котором проходят хвостовые кровеносные сосуды. Первый туловищный позвонок соединяется с черепом неподвижно(двоякодышащие). Кистеперые, двоякодышащие, остерообразные в качестве осевого скелета имеют хорду с плотной соединительнотканной оболочкой в редуцированном виде.
Мозговой череп образован костными элементами: основными-хондральными (затылочные, ушные, клиновидные, обонятельные кости), покровными (носовые, теменные, лобные кости - крыша; кости, несущие зубы – парасфеноид и сошник – дно черепа).
Висцеральный череп представлен системой хрящевых, либо в разной степени окостеневших дуг: челюстная, подъязычная и 5 жаберными. Четыре покровные кости образуют жаберную крышку. Нёбно-квадратный хрящ окостеневает, образуются парные нёбные, парные задние крыловидные, квадратные кости. Меккелев хрящ, окостеневая, превращается в сочленовную кость, которая подвижно соединяясь с квадратной костью, образует челюстной сустав. Укрепляется челюстной аппарат вторичными покровными костями.
Характерна гиостелия. (для двоякодышащих –аутостелия(склерофагия,приростание верхней челюсти)
Подъязычную дугу укрепляет парная кость – симплектум и парные окостеневшие связки (в остальном строение типично: парный гиомандибуляре, гиод, непарная копула). К заднему краю подъязычной дуги прилегают покровные кости жаберной крышки. Пятая жаберная дуга имеет только 2 парных элемента.
Пояс грудных плавников причленяется к затылочному отделу черепа. Пояс брюшных плавников развит у костных рыб слабо. Внутренний скелет грудных плавников представлен небольшим количеством мелких костных эелементов, к которым крепятся костные лучи кожного происхождения – лепидотрихии, поддерживающие краевую часть плавника. В брюшных плавниках внутренний скелет редуцируется, и лепидотрихии причленяются сразу к тазовому поясу.
Внутренний скелет непарных плавников образован палочковидными хрящевыми или костными лучами – птеригиофорами, соединенными связками с остистыми отростками. К расширенным верхним концам птеригиофоров крепятся лепидотрихии, поддерживающие лопасть плавника.
Хвостовые плавники гомоцеркальные – внешне симметричные, а внутри ассиметричные