Hylaeamys megacephalus, de nom commun souris terrestre à grosse tête, est une espèce américaine de rongeurs de la famille des Cricetidae.
L'espèce a une longueur tête-corps de 9,2 à 12,5 cm de long, une queue de 8,8 à 12,7 cm de long et pèse de 23 à 59 g. Les pattes postérieures mesurent de 2,2 à 2,9 cm de long et les oreilles mesurent de 2 à 2,5 cm de large.
Les poils qui forment la couche de finition sont gris près de la racine et bruns à la pointe. À certains endroits, la couleur grise est visible. Chez les jeunes, une couleur de pelage gris foncé déviante apparaît sur le dessus. Il y a une bordure claire sur le dessous blanc. Les griffes des pieds ont de longs poils sur le dessus.
Le nombre de tétines chez les femelles est de huit.
L'aire de répartition s'étend du Venezuela et des Guyanes à travers le Brésil jusqu'au Paraguay. Hylaeamys megacephalus est également présent à Trinité-et-Tobago.
L'habitat se compose des forêts décidues humides tropicales et subtropicales près du fleuve Amazone et dans le cerrado.
À l'est et à l'ouest de cette zone, on trouve d'autres espèces apparentées du genre Hylaeamys : H. perenensis à l'ouest de l'Amazonie, H. acritus en Bolivie, et H. laticeps et H. oniscus dans la forêt atlantique de l'est du Brésil.
On a recensé des femelles gestantes avec trois ou quatre petits en juin et novembre.
