Pleistoseeni -aikakausi oli myös megafaunan tai jättiläisten eläinten aika. Suurin näistä eläimistä oli mastodonia, modernin norsun massiivinen sukulainen, joka pystyi saavuttamaan jopa 13 jalan korkeuden ja painaa jopa 8 tonnia. Muita megafaunaa, joka asui tuolloin Kentuckyssa, olivat mammutti, jättiläinen piisoni, lyhytaikainen karhu ja kova susi.
Lämmittävän ilmaston ollessa pleistoseenikauden päässä nämä eläimet vähitellen sukupuuttoon sukupuuttoon. Viimeiset mastodonit katosivat Pohjois -Amerikasta noin 11 000 vuotta sitten, kun taas viimeiset mammutti kuoli noin 10 000 vuotta sitten.
Nykyään Kentuckyssa asuu laaja valikoima kasveja ja eläimiä, jotka ovat enemmän sopeutuneet valtion nykyiseen ilmastoon. Metsissä hallitsevat tammi-, vaahtera- ja hickorypuut, kun taas nurmikoissa asuu erilaisia ruohoja, villikukkia ja pensaita. Tundra on kadonnut Kentuckysta, mutta valtiossa on edelleen koti monille eläimille, joita löytyy kylmemmässä ilmastossa, kuten lumikenkä, punainen kettu ja valko-haitta.