ยุคนีโอจีน (อังกฤษ: Neogene) เป็นช่วงธรณีกาล เริ่มต้นยุคที่ 23.03 ± 0.05 ล้านปีมาแล้วถึง 2.588 ล้านปีมาแล้วก่อนเข้าสู่ยุคควอเทอร์นารี[4] ยุคนีโอจีนเป็นยุคที่ถัดจากยุคพาลีโอจีนของมหายุคซีโนโซอิก ภายใต้ข้อเสนอของ International Commission on Stratigraphy (ICS) ยุคนีโอจีนประกอบไปด้วยสมัยไมโอซีนและสมัยไพลโอซีน[5]ยุคนีโอจีนกินเวลาราว 23 ล้านปี ในยุคนั้นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกมีการวิวัฒนาการเป็นอันมาก ส่วนสิ่งมีชีวิตอื่นแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลง บางทวีปมีการเคลื่อนตัว เหตุการณ์ที่สำคัญคือเกิดการเชื่อมต่อระหว่างทวีปอเมริกาเหนือและทวีปอเมริกาใต้ในตอนปลายของสมัยพลิโอซีน ภูมิอากาศค่อนข้างเย็นก่อนจะเข้าสู่ยุคน้ำแข็งในยุคควอเทอนารี่ มีการปรากฏตัวของบรรพบุรุษสายตรงของมนุษย์