前期白亜紀
海生爬虫類の魚竜は前期白亜紀の環境変動を受けて絶滅の一途を辿ることになった。先述の気温と海水準の上昇は魚竜の獲物・競合相手・生息域に影響を与え、魚竜に対して不利に働いた。魚竜の絶滅自体は約9000万年前にあたる後期白亜紀のセノマニアン - チューロニアン境界ごろのことであったが、魚竜の絶滅は二段階の過程を踏んでおり、多様性が低下したのは約1億年前のことであった。ワニの仲間では、新鰐類のうち海棲適応を遂げたタラットスクス類が前期白亜紀を最後に絶滅した。この他には新鰐類のテチスクス類(英語版)に属するサルコスクスがおり、このような巨大化を遂げたワニ形上目が恐竜と共存していた。また、新鰐類の中からベルニサルティアやさらに派生的な正鰐類が出現した。正鰐類は現代型のワニ形上目のグループで、現生のワニも属する分類群である。
哺乳類では約1億2500万年前にあたる中国の熱河層群義県層からエオマイアが発見されている。エオマイアは臼歯が3対あることから極めて初期の原始真獣類と判断されており、最古の有胎盤類の可能性もある。また前期白亜紀には有袋類の姉妹群である北半球後獣類と、現生のカモノハシに代表される単孔類も出現した。