爬行动物在三叠纪崛起，主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。典型的早期槽齿类表现出许多原始的特点，且仅限于三叠纪，其总体结构是后来主要的爬行动物或者鸟类的祖先模式。
恐龙类最早出现于晚三叠纪，有两个主要类型：较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类。海生爬行类在三叠纪首次出现，由于适应水中生活，其体型呈流线式，四肢也变成桨形的鳍。似哺乳爬行动物亦称兽孔类，四肢向腹面移动，因此更适于陆地行走。
原始的哺乳动物最早见于晚三叠纪，属始兽类，所见到的化石都是牙齿和颌骨的碎片。三叠纪时，晚二叠纪幸存的齿菊石类大量繁盛起来，中、晚三叠纪的大部分菊石有发达的纹饰，有许多科是三叠纪所特有的。
双壳类也有明显变化，晚古生物种类只有很少数继续存在，产生了许多新种类，并且数量相当繁多。尤其在晚三叠纪，一些种属的结构类型变得复杂，个体也往往比较大。由于三叠纪的环境与古生代不同，非海相双壳类逐渐繁盛起来。
二叠纪的干燥性气候延续到了早、中三叠纪，到了中三叠纪晚期植物才开始逐渐繁盛。晚三叠纪时，裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者。标志三叠纪的典型的红色砂岩说明当时的气候比较温暖干燥，没有任何冰川的迹象。
三叠纪以一次灭绝事件结束，尤其对海洋生物来说它的摧毁惨重：牙形石灭绝，除鱼龙外所有的海生爬行动物都消失了。腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。这次灭绝事件并非在所有地方的摧残程度都一样，在有些地方几乎没有任何影响。幸存的植物包括针叶类和苏铁。
