Всяка държава може да се похвали с изкопаеми данни, разкриващи разнообразие от уникални динозаври и други праисторически животни, а Ню Мексико не прави изключение. Той има невероятно богат и дълбок вкаменелост. Геоложките образувания в това състояние се простират назад почти непрекъснато в продължение на 500 милиона години, обхващайки по-голямата част от палеозойската, мезозойската и кайнозойската епохи. Там са открити твърде много динозаври, праисторически влечуги и мегафауна от бозайници, за да се изброят всички поотделно. Открийте най-важните находки на изкопаеми в Ню Мексико, като се започне от мъничката дилозавърна целофиза до огромната праисторическа птица гасторнис.
Официалният държавен вкаменелост в Ню Мексико, вкаменелостите на целофиза са изкопани от хилядите в Ghost Ranch кариера, което води до спекулации, че този малък тероподен динозавър (едва наскоро еволюирал от много първи динозаври от Южна Америка) обикаляли по югозападните равнини на късни триас Северна Америка в огромни опаковки. Коелофизата също е един от малкото динозаври, които показват доказателства за сексуален диморфизъм, мъжете от рода растат малко по-големи от женските.
Дългият, нокът с дълги нокти, нохронихът с гърди беше първият therizinosaur да се открие в Северна Америка; до това важно откритие по границата с Ню Мексико / Аризона, най-известният род от това странно семейство динозаври е бил централната азия therizinosaurus. Подобно на своите роднини, nothronychus е бил теропод, хранещ се с растения, който използвал дългите си нокти, за да не черви други динозаври и дребни бозайници, а да въже в растителност от високи дървета.
Големият, силен, дългокрив паразауролоф първоначално е открит в Канада, но последващи разкопки в Ню Мексико са помогнали на палеонтолозите да идентифицират два допълнителни вида от това патешки динозавър (P. tubicen и P. cyrtocristatus). Функцията на гребена на паразауролофа? Най-вероятно да прескача съобщения до други членове на стадото, но може и да е било сексуално избрана характеристика (тоест мъжете с по-големи гребени са били по-привлекателни за женските по време на чифтосване сезон).
През последните няколко години щатът Ню Мексико е дал останките на огромен брой кератопси (рогати, нарязани динозаври). Сред родовете, открити наскоро в това състояние, са орнаментът нарязан и рогати ojoceratops, titanoceratops и zuniceratops; по-нататъшното проучване трябва да разкрие колко тясно свързани тези растителноядни са били помежду си и с по-познатите кератопси трицератопс които са живели в други части на Северна Америка през периода на късния Креда.
Всеки щат с толкова богат изкопаем рекорд, като Ню Мексико със сигурност ще даде останки от поне няколко савроподи (гигантските, дългогърли, слоновести растения, които доминират в късната юра Период). Diplodocus и camarasaurus първоначално са били идентифицирани другаде в САЩ, но типовият образец на 30-тона alamosaurus е бил открит в Ню Мексико и е кръстен на тази формация на Ojo Alamo (а не на Аламо в Тексас, както погрешно приемат много хора).
Коелофизата може да е най-известният теропод в Ню Мексико, но този щат е бил дом на широк спектър от месозойски ери, някои от които (например Алозаври) с дълго палеонтологично родословие и други (като tawa и daemonosaurus), отчитане като съвсем скорошно попълнение към списъка на theropod. Подобно на целофизата, много от тези дребни тероподи са наскоро получени от първите истински динозаври в близката Южна Америка.
Пахицефалозаврите ("гущери с дебела глава") бяха причудливи, двукраки, т.е. Ornithischian динозаври, притежаващи по-дебели от обичайните черепи, които мъжете са използвали, за да се устремяват един към друг за преобладаване в стадото (и евентуално, за да се приближават към предните хищници). Ню Мексико беше дом на поне два важни рода на pachycephalosaur, stegoceras и sphaerotholus, последният от които може да се окаже, че е бил вид на още трета костна глава, prenocephale.
Един от първите истински мегафауна бозайници, полутоновият корифодон ("върхов зъб") е често срещана гледка в блатата по целия свят през началото еоцен епоха, само 10 милиона години след изчезването на динозаврите. В него са открити множество екземпляри от този бозайник с дребни мозъци с голямо хранене на растения Ню Мексико, който преди 50 милиона години се радваше на много по-пищен и по-влажен климат, отколкото днес.
Гигантският бизон - името на рода Бизонови латифрони- ровеше по равнините от късно плестоцен Северна Америка и в исторически времена. В Ню Мексико археолозите са открили гигантски останки от бизони, свързани с селища от коренни американци, улика, че първите човешки жители на Север Америка се обедини в глутници, за да ловува този мегафауна бозайник до изчезване (в същото време, достатъчно иронично, тъй като те го почитаха като вид естествен полубог).
Ранният еоценски гасторнис не беше най-големият праисторическа птица който някога е живял (тази чест принадлежи на по-колоритно име родове като слонова птица), но беше един от най-опасните, с a тиранозавър-подобна конструкция, която демонстрира как еволюцията има тенденция да адаптира едни и същи форми на тялото към същите екологични ниши. Един екземпляр от гасторнис, открит в Ню Мексико през 1874 г., е предмет на книга от известния американски палеонтолог Edward Drinker Cope.