Tijekom većeg dijela pleistocena (prije 1.8 milijuna do 10,000 2.58 godina), Europa je imala mnogo neobičnih izumrlih životinja, od kojih je neke danas teško zamisliti. Otkako je posljednje ledeno doba počelo prije otprilike 50 milijuna godina, Euroazija i Sjeverna Amerika su prolazile kroz cikluse glacijacije i odgovarajućih interglacijala, gdje su kontinentalni glečeri prekrivali veći dio planeta sjeverno od XNUMX stupnjeva geografske širine, a zatim su se povukli na krajnji sjever. Kao rezultat toga, mnoge izumrle europske faune bile su prilagođene hladnoći. Ove izumrle životinje često su mijenjale svoje karakteristike tijekom glacijalnih i međuledenih razdoblja: na primjer, špiljski medvjed je imao tendenciju da bude veći tijekom glacijala, a manji tijekom glacijala.
Neke od prepoznatljivih životinja iz ledenog doba i interglacijalnih izumrlih životinja koje su postojale u Europi bile su europski nilski konj (veći od današnjih nilskih konja), špiljski medvjed (veći od smeđeg medvjeda, ali na sreću vegetarijanac), divovski jednorog (Elasmotherium, brz trči 20 stopa dugačkog divovskog nosoroga), slona s ravnim kljovama (cvjeta u Europi tijekom međuledenih razdoblja), Deinotherium (slon, treći najveći kopneni sisavac za koji se zna da je ikada živio), Dinofelis (“strašna mačka”, sablja -zubata mačka, otprilike veličine jaguara), južni mamut (s dugim zakrivljenim kljovama), tenerifski divovski štakor (dugačak gotovo metar; primjer otočkog gigantizma) i vunasti nosorog (s temeljitom zaštitom od hladnoće ledenih doba). Azijski lav i gepard također su živjeli u Europi tijekom pretpovijesti.
U antičko doba, hominidi su živjeli u Europi i članovi su skupine tamošnjih izumrlih životinja. Najpoznatije od izumrlih životinja koje su bile hominidi bili su neandertalci, koji su izumrli oko Gibraltarskog tjesnaca prije oko 22,000 godina. Pronađeno je nekoliko neandertalskih lubanja s opsežnim pomiješanim značajkama, za koje neki znanstvenici tvrde da sugerira međusobne brakove. Međutim, genetski testovi na genomima ljudi i neandertalaca obeshrabruju ideju da je uopće bilo križanja između skupina.