На протяжении раннего миоцена происходило общее похолодание. Это обстоятельство, а также установление сухопутных связей между Евразией и Африкой привели к значительному изменению животного мира. В Африке появились свиные (Suideae) и хищники, в Европе — креодонты и бовиды.
Приблизительно 17,5—16,8 млн лет назад в условиях, характеризующихся, с одной стороны, дальнейшим поднятием в районе Богемского массива, а с другой — расширением морского бассейна в Паннонии, на территории Средней Европы отмечен новый пришелец — гоминоид-плиопитек (Pliopithecus vindobonensis), остатки которого обнаружены и в СССР.
Начало среднего миоцена (17–16 млн лет назад) совпало с крупной трансгрессией Паратетиса, проходившей на фоне продолжавшейся трансгрессии Мирового океана. Паратетис сообщался с Тетисом глубоким проливом в районе Северной Югославии. В свою очередь, восстановилась связь Восточного Средиземноморья с Индо-Пацификой. В Восточном Паратетисе существовал солоноводный Тарханский бассейн, соединявшийся как с Западным Паратетисом, так и с Восточным Средиземноморьем. Тарханский бассейн сменился Чокракским, еще более значительным по размерам. Воды этого бассейна были также солеными. Вначале Чокракский бассейн соединялся с Тетисом, вскоре эта связь нарушилась. Позднее в пределах Паратетиса возник замкнутый Караганский бассейн. Этот водоем был солоноводный, но вследствие его замкнутости соленость его резко отличалась от нормальной. На дне бассейна осаждался гипс. Связь же Центральноевропейского Паратетиса с Тетисом сохранялась. Продолжавшееся сухопутное соединение с Африкой привело к появлению в Европе новых групп приматов, в том числе рамапитеков и сивапитеков. Примерно 14 млн лет назад в области Восточного Паратетиса существовал Конкский бассейн, воды которого имели нормальную соленость. Восстановилась связь Восточного Паратетиса с западным, а также с Тетисом и с Индо-Пацификой. Проливы, видимо, были в Восточной Грузии, в районе Месопотамии и Аравийской платформы.
В верхнем миоцене (14–10 млн лет назад) связь Паратетиса с бассейнами Передней Азии прекратилась. Одновременно еще более стабилизировалась сухопутная связь Евразии и Африки. 13–10 млн лет назад в области Восточного Паратетиса располагалось обширное Сарматское море. Это был замкнутый бассейн, лишь местами соединявшийся с океаном. Основную часть его занимал Эвксино-Каспийский водоем, к нему причленялся Дакийский. В свою очередь, этот небольшой бассейн был связан узким проливом с обширным Паннонским водоемом, который позднее прекратился в замкнутое озеро. В позднем сармате Эвксино-Каспийско-Дакийский бассейн сильно сократился в размерах и опреснился.
