Őskori részében Dél-Karolina geológiai alapanyag volt: ezt az állapotot a paleozoikus és mezozoikus korszakok nagy részében sekély óceánok, valamint a cenozoikusok nagy darabjai fedték. Az eredmény az, hogy míg a Palmetto államban még soha nem fedeztek fel érintetlen dinoszauruszokat, Dél-Karolínában gazdag fosszilis rekord található a tengeri gerinces állatok, mint a bálnák, krokodilok és halak, valamint a megafauna emlősök egészséges választéka, amiről megtudhatjuk a következők áttekintésével: diák.
Dél - Karolina a víz alatt teljesen víz alatt feküdt triász és jura időszakokban, de a különböző szakaszokon sikerült magasan és szárazon maradni a Krétaszerű, és kétségtelenül különféle dinoszauruszok lakották őket. Sajnos a paleontológusok csak szétszórt kövületeket tudtak feltárni: egy a hadrosaurida, egy a raptor, és más töredezett maradványokat, amelyeket egy azonosítatlan theropod nemzetségnek (húsos dinoszaurusz) tulajdonítottak.
Ma a aligátorok és krokodilok az Egyesült Államok déli részét elsősorban Floridára korlátozzák - de ez nem volt ez a helyzet évszázadokkal ezelőtt, a
Cenozoikus korszak, amikor ezeknek a fogas hüllőknek az őskori ősei a keleti parton felfelé és lefelé terjedtek. Az amatőr fosszilis gyűjtők számos dél-karolinai krokodil szétszórt csontjait fedezték fel; sajnos ezeknek a leleteknek a többsége annyira töredezett, hogy nem tulajdoníthatók semmilyen konkrét nemzetségnek.Fosszilis hal a Dél-Karolina geológiai üledékeiben gyakori lelet; ugyanúgy, mint a krokodilok esetében, gyakran nehéz lehet ezeket a kövületeket hozzárendelni egy adott nemhez. Az egyik kivétel a viszonylag homályos Xiphiorhynchus, az őskori kardhal eocén korszak (körülbelül 50 millió évvel ezelőtt). Ami bálnák, a viszonylag homályos nemzetségek között, amelyek milliókat évekkel ezelőtt ábrázolták a Palmetto állam partvidékét, az Eomysticetus, a Micromysticetus és a helyesen elnevezett Carolinacetus.
A rabszolgaság zaklatott története Dél-Karolinában még ennek az államnak a paleontológiájára is hatással van. 1725-ben az ültetvénytulajdonosok gúnyolódtak, amikor rabszolgáik úgy értelmezték, hogy egyes fosszilis fogak a őskori elefánt (természetesen ezek a rabszolgák ismerkedtek volna az afrikai származási országuk elefántjaival). Ezeket a fogakat, mint kiderült, elhagyták Gyapjas mamutok, míg az állítólag rabszolga-sofőrök feltételezték, hogy a Biblia "óriásai" hagyták őket el, akik a Nagy Áradásban fulladtak el!
Az óriási cementbánya Harleyville közelében egy későbbi időben fosszilis pillanatképet adott a földi életről pleisztocén Dél-Karolina, körülbelül 400 000 évvel ezelőtt. Az itt felfedezett leghíresebb megafauna emlős a Smilodon, jobban ismert Kardfogú tigris; más nemzetségek közé tartozik a Amerikai gepárd, az Óriási talajcsúszás, különféle mókusok, nyulak és mosómedveik, sőt láma és tapírok, amelyek Észak-Amerikából eltűntek a modern kor csúcsán.