La zone australe connaissait déjà à l'époque, de nombreux animaux endémique, des amphibiens géants comme les Temnospondyli et Koolasuchus, à l'abrit de leurs concurrents crocodiliens qui ne pouvaient pas vivre dans des régions aussi froide.
Des mammifères, y compris des monotrèmes ont été aussi trouvés. Des restes fragmentaires de ptérosaures volants, des dents de plésiosaures (reptiles marins) ont été également trouvées, suggérant qu'ils aient vécu dans des fleuves de l'ancien continent.
Les fossiles de dinosaure sont rares en Australie, mais le plus grand nombre de fossiles trouvés date du Crétacé, ce sont des Allosaurus, ornithomimosaures, ankylosaures. Les Hypsilophodontidae forment le groupe le plus commun et le plus divers découvert jusqu'ici. Ils nous fournissent des informations précieuses quant aux caractéristiques des dinosaures qui vivaient dans ces environnements polaires : ils avaient de grands yeux, les ouvertures des lobes optiques du crânes étaient aussi agrandies. Ceci indique qu'ils étaient adaptés à la vision de nuit, dans des secteurs où la nuit pouvait durer plusieurs semaines.
En 1991, des paléontologistes ont découvert la première espèce endémique de dinosaure d'Antarctique, le Cryolophosaurus ellioti. Certains estiment que cette faune, habituée à vivre dans le froid et sans lumière auraient pu résister à l'extinction du Crétacé.
Si les fossiles de Lightning Ridge, en Nouvelle-Galles du Sud suggèrent qu'il y a 110 millions plusieurs espèces de monotrème était présent, la communauté scientifique pense qu'aucun marsupial n'y vivait. En effet les fossiles les plus anciens de marsupiaux ne datent que du Paléogène et plus précisément de 55 millions d'années.