Rovnako ako ostatné štáty hornej Novej Anglicka má Vermont extrémne riedku fosílnu históriu. Tento štát nemá žiadne geologické nálezy z obdobia neskorého paleozoika do konca Mezozoické obdobia (čo znamená, že tu neboli nikdy objavení dinosauri), ba dokonca ani Kenozoikum je virtuálny prázdny až do samého konca Pleistocénová epocha. Stále to však neznamená, že štát Green Mountain bol úplne bez prehistorického života.
Oficiálna štátna fosília vo Vermonte Delphinapterus je rodové meno stále existujúcej veľryby Beluga, známej tiež ako biela veľryba. Vzorka objavená vo Vermonte sa datuje asi pred 11 000 rokmi, ku koncu poslednej doby ľadovej, kedy bola väčšina štátu pokrytá plytkým vodným tokom nazývaným Champlainské more. (Vzhľadom na nedostatok vhodných sedimentov Vermontu tento štát, žiaľ, nemá fosílie veľrýb pochádzajú z čias cenozoickej éry.)
Až v samom konci pleistocénu, keď sa jeho hustá vrstva ľadovcov začala ustupovať, sa Vermont stal obývaným akýmkoľvek druhom cicavce megafauna. Aj keď ešte nenašli žiadne neporušené exempláre (aké sa pravidelne objavujú na Sibíri a na severe Aljašky), paleontológovia objavili rozptýlené
Americký Mastodon fosílie vo Vermonte; je tiež pravdepodobné, aj keď to nie je podporované fosílnymi záznamami, že tento štát bol krátko domovom Vlnený mamut.Bežná fosília vo Vermonte, Maclurites bol rod pravekého slimáka alebo ulitníka, ktorý žil počas Ordovian obdobie (asi pred 450 miliónmi rokov, keď región určený na to, aby sa stal Vermontom, bol pokrytý plytkým oceánom a život na stavovcoch ešte musel kolonizovať suchú zem). Tento staroveký bezstavovce bol pomenovaný po Williama Maclureovi, ktorý je známy výrobou úplne prvej geologickej mapy Spojených štátov v roku 1809.
Severovýchodné USA vrátane Vermontu sú bohaté na sedimenty pochádzajúce z USA Éra paleozoika, asi pred 500 až 250 miliónmi rokov, teda ešte pred vekom dinosaurov. Vermontské fosílne ložiská väčšinou pozostávajú zo starodávnych, malých morských príšer ako sú koraly, crinoidy a brachiopody, v čase, keď bola veľká časť Severnej Ameriky ponorená pod vodou. Jedným z najznámejších bezstavovcov vo Vermonte je Olenellus, ktorý bol v čase jeho objavu považovaný za najstarší známy trilobit.