Numeroase animale exotice au trăit în Pleistocenul Australiei (1.8 milioane până la 11,550 de ani BP). Multe dintre aceste animale au dispărut cu aproximativ 48,000 de ani în urmă, când oamenii au ajuns pentru prima dată pe continent, deși unele au murit abia în secolul al XIX-lea. Pleistocenul Australia a fost unul dintre primele locuri în care s-a dus omenirea primitivă după ce a părăsit Africa, deoarece învelișurile masive de gheață au făcut ca cea mai mare parte a Europei și a Rusiei moderne să nu fie locuibile.
Despărțindu-se de Gondwanaland – un continent antic care include America de Sud și Antarctica – cu aproximativ 40 de milioane de ani în urmă, Pleistocenul Australia a avut șansa de a-și dezvolta propria faună unică. Unele dintre ele seamănă cu versiuni exagerate ale speciilor încă în viață astăzi. Grupurile primare sunt marsupiale, monotreme, crocodilieni, țestoase, șopârle monitor și multe păsări mari fără zbor.
Pentru oamenii care au sosit pentru prima dată în Pleistocenul Australiei, una dintre cele mai vizibile priveliști ar fi fost Procoptodon goliath, cangurul cu față scurtă, un cangur înalt de 3 metri (10 picioare) care cântărea aproximativ 232 kg (507 lire sterline). Acesta este cel mai mare cangur care a trăit vreodată. Și mai mare era Diprotodon, un wombat uriaș de mărimea unui hipopotam. Diprotodon este cel mai mare marsupial care a trăit vreodată, la trei metri (10 picioare lungime) de la nas până la coadă, doi metri (6 picioare) înălțime la umăr, cu o greutate care depășește două tone.
Diprotodonul și Cangurul cu față scurtă ar fi fost vânați de animale carnivore, cum ar fi Leul Marsupial – Thylacoleo carnifex, „leu marsupial care tăie carnea” – cel mai mare prădător de marsupial la acea vreme. Leul marsupial avea 75 cm (29 inchi) la umăr și aproximativ 150 cm (75 inchi) lungime de la cap până la coadă. Ei au avut o medie de 101 până la 130 kg (223 până la 287 lb), unii ajungând la 124 până la 160 kg (273 până la 353 lb) în greutate. Leul marsupial a avut cea mai puternică mușcătură dintre orice mamifer, viu sau mort. În schimb, cel mai mare marsupial carnivor din ziua de azi, Tigrul Tasmanian, are doar dimensiunea unui câine.
Pleistocenul Australia a fost un loc cu multe păsări mari fără zbor, înrudite cu „Păsările Terorii” carnivore din America de Sud. Aceste păsări, inclusiv familiile Genyornis și Dromornithidae, alergau foarte repede, apropiindu-se probabil de viteze de 60 mph. Genyornis, la aproximativ 3 metri înălțime, poate să fi fost cea mai mare pasăre care a trăit vreodată. Aceste păsări au ocupat o nișă ecologică de dimensiuni medii care a ajuns să fie ocupată exclusiv de mamifere în lumea modernă. Nu se știe în ce măsură erau carnivori. S-ar putea să fi variat între specii, unele dintre ele fiind scavengers, altele sunt carnivore, iar altele ca omnivore.
În categoria reptilelor, Pleistocenul Australia a fost locuită de un șarpe de 5 metri (16 ft), Wonambi, numit după „Șerpii curcubeu” ai mitologiei aborigene. Acesta era un prădător de ambuscadă, un constrictor care ar fi pândit în jurul găurilor de apă, așteptând orice koala, cangur sau ființă umană nefericită care a venit să bea. Drept urmare, indigenii din Australia și-au făcut un obicei să le interzică copiilor să se joace în jurul găurilor de apă fără un adult.
O șopârlă monitor gigantică găsită în Pleistocenul Australiei, Megalania sau „Marele rătăcitor”, ar putea fi cel mai apropiat lucru pe care l-a avut această planetă de un dragon de la sfârșitul dinozaurilor. Exemplarele mari ar avea o lungime de 7 metri (23 ft), cu o greutate maximă conservatoare de aproximativ 1940 kg (4,268 lbs). Aceasta este similară cu dimensiunea unei balene orca, dar pe uscat. Ne putem doar imagina ce le-ar fi trecut prin mintea aborigenilor la întâlnirea cu acest animal pentru prima dată.
Alte animale din Pleistocenul Australiei au inclus Zaglossus hacketti, o echidnă de mărimea unei oi care este cea mai mare monotremă descoperită până acum; Megalibgwilia ramsayi, o echidna mare, cu cioc lung, priceput la sapat; Propleopus oscillans, „Cangurul carnivor” de mărimea unui bărbat; Protemnodon, o familie de ulabi uriași și Quinkana, un crocodil uriaș.