Địa tầng đất liền thế Paleocen nằm ngay trên ranh giới K-T tại các khu vực được đánh dấu bằng "dải dương xỉ": một tầng đặc biệt giàu hóa thạch dương xỉ[4]. Các loài dương xỉ thường là những loài đầu tiên xâm chiếm các khu vực bị tổn thương do các vụ cháy rừng; vì thế dải dương xỉ có thể là sự chỉ ra của các phá hủy hậu núi lửa Chicxulub[5].

Nói chung, thế Paleocen được đánh dấu bằng sự phát triển của các loài thực vật hiện đại. Các loài xương rồng và cau, dừa đã xuất hiện. Các hóa thạch thực vật thế Paleocen và muộn hơn nói chung được quy là thuộc các chi thực vật hiện đại hay các đơn vị phân loại có quan hệ họ hàng rất gần.

Nhiệt độ ấm áp trên khắp thế giới đã làm xuất hiện các cánh rừng lá sớm rụng nhiệt đới hay cận nhiệt đới bao phủ khắp toàn cầu (các rừng mưa nhiệt đới hiện đại được công nhận đầu tiên) với các khu vực ven địa cực không bị băng bao phủ được che phủ bằng các loài cây thông hay có lá sớm rụng[3]. Do không còn các loài khủng long to lớn gặm lá nên các cánh rừng trong thế Paleocen có lẽ là dày dặc hơn trong kỷ Creta.

Thực vật hạt kín (thực vật có hoa), lần đầu tiên thấy xuất hiện trong kỷ Creta, vẫn tiếp tục phát triển và sinh sôi nảy nở. Cùng với chúng là các côn trùng đồng tiến hóa để ăn các loài thực vật này hay thụ phấn cho chúng.