Die Paleoseen is 'n tydperk in die geologiese tydskaal tussen 65,5 ± 0,3 tot 55,8 ± 0,2 miljoen jaar gelede. Die Paleoseen kom na die Laat-Kryt en voor die Eoseen.
Die temperatuur in die Arktiese Oseaan in die Paleoseen en Eoseen. Dit toon hoe dit in die laat Paleoseen warmer word
Die biologiese verskeidenheid was ná die Kryt-Paleogeen-uitwissing op 'n dieptepunt en talle nuwe spesies verskyn in die Paleoseen wat die oop nisse in die ekologie probeer het om op te vul. Heelparty van hulle was kortlewende eksperimente wat weer skielik uitgesterf het.
Die soogdiere vertoon in hierdie tydperk 'n geweldige oplewing. Behalwe die Champsosauria, die krokodille en die voëls het alle Archosauria wat in die Kryt die land oorheers verdwyn. Die soogdiere het in die Kryt 'n ondergeskikte rol gespeel, hoewel daar in die Kryt 'n taamlike verskeidenheid van hulle was. Die meeste van hulle was nogtans nie groter as 'n rot of moontlik 'n vark nie. Daar is heelwat groepe wat die uitwissing oorleef het wat nou die kans kry om groter vorme voort te bring. Van hulle is nogtans groepe wat vandag reeds uitgestorwe is. 
Een groep wat in hierdie tydperk sy hoogtepunt bereik is die ou multituberkulate. Hulle kan oorals op die noordelike kontinente, die brokstukke van Laurasië aangetref word. Op die suidelike kontinente, veral Suid-Amerika word hulle newe die Gondwanatheria aangetref.  Hier het ook ander ou groepe oorleef, soos die Dryolestoidea en die monotreme wat nou nog steeds in Australië gevind word, soos die eendbekdier.
Die Metatheria het egter Suid-Amerika bereik, saam met party ander soogdiere. Hoe hulle dit gedoen het en wanneer presies is minder duidelik. Moontlik was dit reeds in die Kryt en langs 'n eilandboog waar hulle van eiland tot eiland deurgedring het. Omtrent hierdie tyd het ook die Marsupialia, die regte buideldiere ontstaan. Moontlik in Suid-Amerika, maar ook dit is nie duidelik nie. Wat wel duidelik is dat die buideldiere in hul nuwe tuiste 'n bloeityd beleef. Daar is drie nuwe ordes: 
'n Onlangse ontleding van 177 soogdierspesies (Halliday 2015) dui nogtans aan dat hierdie groepe nie 'n monofiletiese orde vorm nie, maar 'n asbliktakson. Die vroeë spesies soos Cimolestes val buite die kroon-Plasentalia. Die Pantodonta val binne die Laurasiatheria in 'n groep wat ook die Carnivora, Pholidota en die Chiroptera bevat. 
In Suid-Amerika ontwikkel 'n tak van die buideldiere tot die dominante vleiseters: die Sparassodonta.