1. Korai cetfélék:
A korai harmadidőszakban, amely paleocén és eocén korszakként ismert, a cetek szárazföldi emlősökből teljesen vízi élőlényekké váltak. A legkorábbi bálnáknak tartott Archaeoceti még megtartotta hátsó végtagjait, de már alkalmazkodott a tengeri életmódhoz. Néhány figyelemre méltó példa a Pakicetus, az Ambulocetus és a Basilosaurus.
2. Bálnacsont-bálnák (Mysticeti):
A miocén korszakban (23-5 millió évvel ezelőtt) a bálna bálnák vagy miszticék megjelenésének volt tanúja. Ezek a bálnák, amelyekre a fogak helyett balénlemezek jellemzőek, különféle óceáni környezetben fejlődtek. Néhány jól ismert miszticet a harmadidőszakból:Balaenoptera (kék bálnák, úszószárnyas bálnák), Eschrichtius (szürke bálnák) és Megaptera (púpos bálnák).
3. Fogasbálnák (Odontoceti):
A harmadidőszakban a fogasbálnák vagy odontoceták is diverzifikálódtak, ideértve a delfineket, a delfineket és a sperma bálnákat. Ezek a bálnák visszhangzásra és speciális fogakra támaszkodva vadásztak és navigáltak a hatalmas óceánokban. Figyelemre méltó példák ebből az időszakból:Kentriodon, Xenorophus és Squalodon.
4. Földrajzi megoszlás:
A harmadidőszakban a bálnák számos földrajzi helyen éltek, beleértve a Tethys-tengert, a Csendes-óceánt és a sekély tengereket, amelyek a modern Európa, Ázsia és Észak-Amerika egyes részeit borították. Elterjedésüket olyan tényezők befolyásolták, mint a táplálék elérhetősége, az éghajlati viszonyok és az egyéb tengeri ragadozók versenye.
Összefoglalva, a harmadidőszak során a bálnák jelentős evolúciós átalakulásokon mentek keresztül, és különféle csoportokba bomlottak, mint például a bálnák és a fogasbálnák. Különféle óceáni környezetben éltek, és döntő szerepet játszottak koruk tengeri ökoszisztémáiban.