Als het gaat om het fossielenbestand, tekende New York het korte uiteinde van de stok: de Empire State is rijk aan kleine, in zee levende ongewervelde dieren uit de vroege jaren Paleozoïcum, honderden miljoenen jaren geleden, maar levert een virtuele leegte op als het gaat om dinosaurussen en megafauna zoogdieren. (Je kunt het relatieve gebrek aan sedimenten dat zich in de Verenigde Staten heeft opgehoopt, de schuld geven Mesozoïcum en Cenozoïcum Eeuwen.) Dit wil echter niet zeggen dat New York helemaal geen prehistorisch leven had, waarvan u enkele opmerkelijke voorbeelden kunt vinden op de volgende dia's. (Zie een lijst met dinosaurussen en prehistorische dieren die in elke Amerikaanse staat zijn ontdekt.)
Iets meer dan 400 miljoen jaar geleden, tijdens de Siluur periode was een groot deel van Noord-Amerika, inclusief de staat New York, onder water. Eurypterus, het officiële staatsfossiel van New York, was een soort ongewervelde zeedieren, bekend als een zeeschorpioen, en was een van de meest gevreesde onderzeese roofdieren vóór de evolutie van
prehistorische haaien en reus mariene reptielen. Sommige exemplaren van Eurypterus groeiden tot bijna anderhalve meter lang, waardoor de primitieve vissen en ongewervelde dieren waarop ze jaagden, in het niet vallen.Het is geen bekend feit, maar wel verschillend voetafdrukken van dinosauriërs zijn ontdekt in de buurt van de stad Blauvelt, in Rockland County in New York (niet te ver van New York City). Deze nummers dateren van laat Trias periode, ongeveer 200 miljoen jaar geleden, en bevat een aantal prikkelende bewijzen voor zwervende pakketten Coelophysis (een dinosaurus die het best bekend staat om zijn prevalentie in het verre New Mexico). In afwachting van overtuigend bewijs dat deze voetafdrukken echt zijn neergelegd door Coelophysis, geven paleontologen er de voorkeur aan ze toe te schrijven aan een "ichnogenus" genaamd Grallator.
In 1866, tijdens de bouw van een molen in de staat New York, ontdekten arbeiders de bijna volledige overblijfselen van een vijf ton Amerikaanse Mastodon. De 'Cohoes Mastodon', zoals deze bekend is geworden, getuigt van het feit dat deze reus prehistorische olifanten 50.000 jaar geleden rondzwierven door de uitgestrektheid van New York in donderende kuddes (ongetwijfeld naast hun naaste tijdgenoot van de Pleistoceen tijdperk, de Wolharige mammoet).
Net als veel andere staten in de oostelijke Verenigde Staten was New York, geologisch gezien, relatief lauw tot het einde van het Pleistoceen - toen het werd doorkruist door allerlei soorten megafauna zoogdieren, variërend van mammoeten en mastodonten (zie vorige dia's) tot zulke exotische geslachten als de Reuze kortharige beer en de Giant Beaver. Helaas stierven de meeste van deze grote zoogdieren aan het einde van de laatste ijstijd uit, en bezweken aan een combinatie van menselijke predatie en klimaatverandering.