Época del Paleoceno, también deletreada Época del Paleoceno, primera división mundial de rocas y época del Período Paleógeno, que abarca el intervalo entre 66 millones y 56 millones de años atrás. El Paleoceno fue precedido por el Cretácico y seguido por el Eoceno. El Paleoceno se subdivide en tres edades y sus etapas rocosas correspondientes: el Daniano, Selandiano y Thanetiano.
Las rocas marinas del Paleoceno son relativamente limitadas y, como consecuencia, gran parte de la información sobre esta época proviene de depósitos terrestres. El cuadro más completo de la vida y los ambientes terrestres del Paleoceno lo ofrece el registro de rocas de América del Norte; en otros lugares, los animales del Paleoceno, especialmente los mamíferos, son escasos o raros o solo son de edad Paleocena tardía. Se conocen restos de fauna prominentes del Paleoceno tardío de las regiones de Cernay, Francia; Gashato, Mongolia; y el Río Chico de la Argentina Patagónica.
El clima de América del Norte durante la Época del Paleoceno se caracterizó por una tendencia general de calentamiento con poca o ninguna helada. Las variaciones estacionales probablemente pueden describirse mejor como alternancias de estaciones secas y húmedas.
Una de las características más llamativas de la vida de los vertebrados en la Época del Paleoceno fue la ausencia completa de dinosaurios y otros grupos de reptiles que fueron dominantes durante el Período Cretácico anterior. Otra característica sorprendente fue la rápida proliferación y evolución de los mamíferos. Los mamíferos del Paleoceno incluían representantes de muchos grupos u órdenes que aún existen hoy en día, aunque las formas del Paleoceno eran en su mayoría arcaicas (es decir, descendientes de formas aún anteriores) o altamente especializadas. Los mamíferos del Paleoceno incluían especies del Cretácico como marsupiales similares a zarigüeyas y, especialmente, los multituberculados arcaicos e inusuales, animales herbívoros que tenían dientes muy similares en algunos aspectos a los de los roedores más avanzados. Los condilaros, animales con pezuñas que eran miembros muy importantes del reino animal del Paleoceno, incluían formas que evolucionaban hacia la herbivoridad, mientras que aún conservaban los rasgos insectívoros y carnívoros de sus antepasados cretácicos. Los primates se volvieron más abundantes en el Paleoceno medio; presentaban características intermedias entre los insectívoros y los lémures, especialmente en su anatomía dental.
A finales del Paleoceno, la evolución de los mamíferos mostró una tendencia hacia formas más grandes y conjuntos más variados. Aparecieron carnívoros mamíferos primitivos, en particular los creodontes (un grupo de animales parecidos a gatos y perros), al igual que grandes herbívoros, roedores ancestrales y los primeros supuestos primates conocidos. La fauna de Gashato de Mongolia contiene los restos de la liebre más antigua conocida (Eurymylus), y entre los restos de mamíferos del Paleoceno de América del Sur hay muchos representantes tempranos de animales que se volvieron dominantes en épocas posteriores del Período Paleógeno.
La vida en los océanos del Paleoceno temprano tardó de cientos de miles a millones de años en recuperarse de la extinción masiva a finales del Período Cretácico, pero a finales del Paleoceno muchos grupos de invertebrados marinos se habían diversificado considerablemente, incluidos los moluscos y el plancton. Los sedimentos marinos altamente fosilíferos del Paleoceno Superior son bien conocidos a lo largo de las llanuras costeras del Golfo y el Atlántico de América del Norte.