तृतीयक काल के दौरान, भारतीय टेबललैंड, जो आज भारतीय प्रायद्वीप है, एक बड़ा द्वीप था। एक द्वीप बनने से पहले यह अफ्रीकी क्षेत्र से जुड़ा हुआ था। तृतीयक अवधि के दौरान यह द्वीप एक उथले समुद्र द्वारा एशियाई मुख्य भूमि से अलग हो गया था। हिमालय क्षेत्र और तिब्बत का बड़ा हिस्सा इस समुद्र के नीचे है। एशियाई उपमहाद्वीप में भारतीय उपमहाद्वीप के जुड़ने से महान हिमालय पर्वतमाला बनी और आज के उत्तर भारत के मैदानी इलाकों में समुद्र तल को बढ़ा दिया।

एक बार एशियाई मुख्य भूमि से जुड़े होने के बाद, कई प्रजातियां भारत में चली गईं। कई उथल-पुथल में हिमालय का निर्माण हुआ। सिवालिकों का गठन अंतिम था और इन श्रेणियों में तृतीयक काल के जीवाश्मों की सबसे बड़ी संख्या पाई जाती है।

शिवालिक के जीवाश्म में मैस्टोडॉन, दरियाई घोड़ा, गैंडा, सिवाथेरियम, बड़े चार सींग वाली जुगाली करनेवाला, जिराफ, घोड़े, ऊंट, जंगली भैंसों, हिरण, मृग, गोरिल्ला, सूअर, चिम्पांजी, आरेंगूटान, बबून्स, लंगूर, मकाक, चीतों, कृपाण दांतेदार बिल्लियों, शेर, बाघ, स्लोथ भालू, जंगली बैल, तेंदुए, भेड़िये, जंगली कुत्ता, भारतीय सेही, खरगोश और कई अन्य स्तनधारियों शामिल हैं।

कई जीवाश्म पेड़ की प्रजातियां इंटरट्रिपियन बेड में पाई गई हैं, जिसमें यूरोकिन से ग्रेवोक्सिलीन और केरल में मध्य मियोसीन से हेरिटेरोक्सिलीन केरलेंसिस और अरुणाचल प्रदेश के एमियो-प्लियोसीन से हेरिटियरोक्सिलॉन अरुनाचलेंसिस और कई अन्य स्थानों पर हैं। भारत और अंटार्कटिका से ग्लोसोप्टेरिस फर्न जीवाश्मों की खोज ने गोंडवानालैंड की खोज की और महाद्वीपीय बहाव को अच्छी तरह से समझा जा सका। फॉसिल "साइकैड्स" भारत से जाने जाते हैं जबकि सात साइकैड प्रजातियाँ भारत में जीवित रहती हैं। 

"टाइटनोसॉरस इंडिकस" संभवत: 1877 में नर्मदा घाटी में रिचर्ड लिडेकेकर द्वारा खोजा गया पहला डायनासोर था। यह क्षेत्र भारत में जीवाश्म विज्ञान के लिए सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक रहा है। भारत से जाना जाने वाला एक और डायनासोर "राजासोरस नर्मदेंसिस है", जो एक भारी-भरकम और कठोर मांसाहारी एबेलिसॉरिड (थेरोपॉड) डायनासोर है, जो वर्तमान नर्मदा नदी के पास के इलाके में बसा हुआ था। यह लंबाई में 9 मीटर और ऊँचाई पर 3 मीटर और खोपड़ी पर एक डबल-क्रेस्टेड मुकुट के साथ कुछ हद तक क्षैतिज था। 

सेनोज़ोइक युग के कुछ साँप के जीवाश्म भी पाये गये हैं। 

कुछ वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि दक्कन लावा बहाव और उत्पादित गैसें वैश्विक रूप से डायनासोर के विलुप्त होने के लिए जिम्मेदार थीं, हालांकि यह संबंध विवादित रहा हैं। 

"हिमालयिकैटस सबथ्यूनेसिस", प्रोटोकेटिडे परिवार का सबसे पुराना व्हेल जीवाश्म (ईओसीन) है, जोकि लगभग 53.5 मिलियन वर्ष पुराना और हिमालय की तलहटी में सिमला पहाड़ियों में पाया गया था। तृतीयक काल (जब भारत एशिया से अलग एक द्वीप था) के दौरान यह क्षेत्र पानी के भीतर (टेथिस समुद्र में) रहता था। यह व्हेल आंशिक रूप से भूमि पर भी रहने में सक्षम हो सकती है। भारत के अन्य व्हेल जीवाश्म में लगभग 43-46 मिलियन वर्ष पुराने रेमिंगटनोसीटस शामिल हैं। 

कई छोटे स्तनधारी जीवाश्म इंटरट्रैपियन बेड में दर्ज किए गए हैं, हालांकि बड़े स्तनधारी ज्यादातर अज्ञात हैं। एकमात्र प्रमुख प्राचीन जीवाश्म म्यांमार के नजदीकी क्षेत्र से आए हैं। 


पश्चिमी घाट
विविधता
पूर्वी हिमालय
विलुप्त और जीवाश्म रूप