Mimo iż Othnielosaurus został opisany na podstawie materiału należącego niegdyś do otnielii, rodzaje te nie są uznawane za synonimy, gdyż zostały opisane w oparciu o różne okazy. Nanosaurus agilis jest obecnie uznawany za bazalnego ornitopoda, Othnielia rex za wątpliwy gatunek bazalnego ornitopoda, Drinker za osobny ważny takson, „Laosaurus” consors jest gatunkiem typowym rodzaju Othnielosaurus, a Laosaurus celer i L. gracilis są wciąż uznawane za nomina dubia.
Paleoekologia Othnielosaurus był jednym z mniejszych przedstawicieli zróżnicowanej fauny dinozaurów formacji Morrison. Tereny formacji Morrison są uznawane za środowiska półpustynne z porami: suchą i deszczową oraz obszarami zalewowymi. Roślinność wahała się od nadrzecznych lasów galeriowych, składających się z drzew iglastych, paproci drzewiastych i paproci, do paprociowych sawann z rzadko rosnącymi drzewami. Tereny te obfitują w skamieniałości zielenic, grzybów, mchów, skrzypów, paproci, sagowców, miłorzębów oraz kilku rodzin iglastych. Odkryto także pozostałości małży, ślimaków, ryb promieniopłetwych, płazów bezogonowych i ogoniastych, żółwi, jaszczurek, sfenodontów, lądowych i wodnych krokodylomorfów, kilku gatunków pterozaurów, bardzo licznych dinozaurów oraz wczesnych ssaków, takich jak dokodonty, wieloguzkowce i trykonodonty.