Thế Pleistocen có niên đại từ khoảng 2.588.000 ±5.000 năm (cũ là 1.806.000 ±5.000 năm) tới 11.550 năm trước ngày nay[6], với niên đại kết thúc được biểu diễn bằng năm cacbon phóng xạ là 10.000 năm C-14 trước ngày nay. Nó bao gồm phần lớn chu kỳ gần đây nhất của sự đóng băng lặp lại, cho tới và bao gồm cả đợt lạnh Dryas Trẻ. Sự kết thúc của Dryas Trẻ có niên đại vào khoảng 9.700 TCN (khoảng 11.700 năm trước ngày nay).

Ủy ban quốc tế về địa tầng học (ICS – một cơ quan của Liên đoàn Quốc tế các ngành Khoa học Địa chất (IUGS) đã xác nhận khoảng thời gian cho thế Pleistocen nhưng vẫn chưa xác nhận phẫu diện điển hình trong Phẫu diện và điểm kiểu địa tầng ranh giới toàn cầu (GSSP), cho ranh giới hai thế Pleistocen/Holocen. Phẫu diện được đề xuất là lõi băng của Dự án lõi băng Bắc Greenland tại tọa độ 75° 06' vĩ bắc và 42° 18' kinh tây.[7]

Phẫu diện điển hình của GSSP cho khởi đầu thế Pleistocen truyền thống là phẫu diện tham chiếu tại Vrica, 4 km về phía nam Crotone ở Calabria, miền nam Italy, một khu vực mà niên đại chính xác của nó đã được xác nhận gần đây bằng phép định tuổi bằng đồng vị phóng xạ của stronti và ôxy cũng như bằng trùng lỗ phù du.

Tên gọi có chủ định bao trùm thời kỳ gần đây của các chu kỳ băng giá lặp đi lặp lại; tuy nhiên, sự bắt đầu được thiết lập quá trễ, một số sự kiện lạnh giá đi và đóng băng sớm hiện nay được liệt vào trong tầng Gelasia (theo truyền thống là tầng kết thúc thế Pliocen). Một số nhà khí hậu học và địa chất học vì thế thích áp dụng niên đại cho sự bắt đầu vào khoảng 2,58 triệu năm trước ngày nay.[8] Tên gọi Plio-Pleistocen trong quá khứ được dùng để chỉ thời kỳ băng hà cuối cùng. Nhưng do chỉ một phần của thế Pliocen được bao hàm, nên kỷ Đệ Tứ (Quaternary) sau đó đã được định nghĩa lại để bắt đầu vào 2,58 Ma để phù hợp hơn với các dữ liệu.[8][9]

Lịch sử khí hậu liên tục từ thế Pliocen sang thế Pleistocen và thế Holocen là một lý do để ICS đề xuất không tiếp tục dùng thuật ngữ "Quaternary", nhưng đề xuất này bị Liên đoàn Quốc tế về Nghiên cứu Kỷ Đệ Tứ (INQUA) phản đối mạnh mẽ. ICS đề xuất rằng "Quaternary" nên được coi là một phân đại (sub-erathem) với gốc của nó là gốc của GSSP trong tầng Gelasia thuộc thế Pliocen vào khoảng 2,58 Ma tại Trạng thái Đồng vị Biển 103. Ranh giới thì không gây tranh cãi, nhưng địa vị phân đại thì bị INQUA từ chối. Vấn đề đang tranh luận có lẽ sẽ có giải pháp giữa ICS và INQUA trong năm 2008.[10] Vì thế, thế Pleistocen hiện tại vẫn là thế của cả kỷ Neogen (theo ICS) dài và kỷ Đệ Tứ (theo INQUA) ngắn hơn.

Đề xuất của INQUA là mở rộng sự bắt đầu của thế Pleistocen vào thời gian khi bắt đầu tầng Gelasia, làm ngắn lại thế Pliocen, và kết thúc kỷ Neogen bằng sự kết thúc đã chỉnh sửa lại của thế Pliocen.[8]