El estudio de los niveles fosilíferos continentales y marinos del Cretácico Superior y del Terciario de la Región Vasco-Cantabrica (Sinclinorio Subcantábrico) y cuencas surpirenaicas adyacentes (Cuenca de Pamplona, Sector Noroccidental de la Depresión del Ebro) ha puesto de manifiesto su potencial paleontológico en restos fósiles de vertebrados. Algunos de estos yacimientos son de gran relevancia en el Cretácico final de Europa, incluyendo nuevas especies de tortugas, escamosos, cocodrilos, dinosaurios y mamíferos. En la misma cantera del yacimiento alavés de Zambrana, compuesta principalmente por reptiles y mamíferos, es de gran interés paleontológico y contribuye a un mejor conocimiento de las faunas del Eoceno superior de la Península Ibérica. En Zambrana se ha reconocido hasta la fecha varias nuevas especies de perisodáctilos ecuoideos. En el Neogeno, se han descubierto nuevas localidades del Mioceno (Rambliense, Aragoniense) en las Bardenas Reales de Navarra y otras áreas colindantes de la Cuenca del Ebro, que han proporcionado restos de anfibios, escamosos, tortugas, cocodrilos, aves y varios grupos de mamíferos. Por otro lado, una notable variedad de icnofacies de aves y mamíferos ha sido hallada en diferentes afloramientos de los potentes depósitos marinos litorales (Eoceno superior) y continentales (Oligoceno-Mioceno inferior) de la Alta Navarra.