Paralelamente á extinción dos dinosauros hai uns 66 millóns de anos (Ma), as placas de África e India (antes unha illa) desprazáronse cara o Norte ata chocar coa placa Eurasiática, provocando o levantamento dos Perineos, os Alpes e o Himalaia e pechando o Mediterráneo polo Leste. As friccións da placa Ibérica coa Eurasiática tamén deron lugar á Cordilleira Cantábrica, cuxa base constitúe a Rasa da Mariña lucense, unha planicie conformada por xistos e lousas que, sometidas á erosión mariña, dan lugar a covas e furnas como as da Praia das Catedrais. Esta nova oroxénese estivo acompañada nun primeiro momento dun clima cálido que favoreceu a proliferación e diversificación biolóxica, aparecendo os primeiros grandes mamíferos, os morcegos e as baleas. O progresivo atemperamento do clima levará á conxelación da Antártida a finais do Paleóxeno, desenvolvéndose tamén varias especies de primates e équidos ó longo do Mioceno, un período no que a práctica totalidade do territorio peninsular acadará un nivel de levantamento semellante ó que presenta na actualidade. Sen embargo, as friccións entre a placa Ibérica e a Eurasiática aínda continúan, polo que a erosión e as transformacións do litoral cantábrico tamén.