Uccelli: Gli uccelli moderni si sono evoluti durante l'era Cenozoica, sostituendo i dinosauri che si estinsero alla fine del periodo Cretaceo. Questo gruppo comprende un'ampia varietà di specie, dagli uccelli canori ai rapaci, agli uccelli acquatici e agli uccelli marini.
Rettili: I rettili continuarono a diversificarsi durante il Cenozoico, sebbene non fossero così dominanti come lo erano stati nelle epoche precedenti. Questo gruppo comprende serpenti, lucertole, coccodrilli e tartarughe.
Anfibi: Gli anfibi, come rane, salamandre e tritoni, continuarono ad esistere per tutta l'era Cenozoica.
Pesce: I pesci si diversificarono notevolmente durante l'era Cenozoica, con la comparsa di molti gruppi moderni, inclusi pesci ossei come spigole, trote, salmoni e tonni, nonché pesci cartilaginei come squali e razze.
Invertebrati: L'era Cenozoica vide anche la diversificazione degli invertebrati, come insetti, aracnidi (ragni, scorpioni e altri) e crostacei (granchi, gamberetti, aragoste, ecc.).
Piante: L'era Cenozoica fu caratterizzata dalla crescita delle piante da fiore, che fornirono una fonte di cibo varia e abbondante per gli animali. Le erbe divennero dominanti, portando allo sviluppo di praterie e savane.
Vita marina: L'era Cenozoica vide anche l'evoluzione della vita marina moderna, compresi coralli, molluschi e altri invertebrati, nonché la diversificazione dei mammiferi marini, come balene, delfini e foche.