Durante la época del Pleistoceno, que comenzó hace unos 2.5 millones de años, el clima en Kentucky era marcadamente diferente de lo que es hoy. El estado estaba cubierto de un mosaico de bosque boreal, pastizales y tundra. Los bosques estaban dominados por abeto, abetos y pinos, mientras que los pastizales eran el hogar de una variedad de pastos, flores silvestres y arbustos. La tundra se encontró en las elevaciones más altas y se caracterizó por plantas de bajo crecimiento como musgos y líquenes.
La época del Pleistoceno también era una época de megafauna o animales gigantes. El más grande de estos animales fue el Mastodon, un pariente masivo del elefante moderno que podría alcanzar alturas de hasta 13 pies y pesar hasta 8 toneladas. Otra megafauna que vivía en Kentucky en ese momento incluyeron el gigantesco bisonte gigante, el oso de cara corta y el lobo terrible.
Con el clima de calentamiento al final de la época del Pleistoceno, estos animales gradualmente se extinguieron. Los últimos mastodones desaparecieron de América del Norte hace unos 11,000 años, mientras que los últimos mamuts se extendieron hace unos 10,000 años.
Hoy, Kentucky es el hogar de una amplia variedad de plantas y animales que están más adaptados al clima actual del estado. Los bosques están dominados por robles, arce y árboles de nogal, mientras que los pastizales albergan una variedad de pastos, flores silvestres y arbustos. La tundra ha desaparecido de Kentucky, pero el estado todavía es el hogar de una variedad de animales que se encuentran en climas más fríos, como la liebre de raqueta de nieve, el zorro rojo y los ciervos de cola blanca.