สมัยพาลีโอซีน (อังกฤษ: Paleocene)พาลีโอซีนเป็นสมัยหนึ่งของยุคพาลีโอจีนในธรณีกาลระหว่าง 66 ถึง 56 ล้านปีก่อนถึงปัจจุบันสมัยไพลโอซีนเป็นสมัยแรกสุดของยุคพาลีโอจีน ซึ่งเป็นยุคแรกของมหายุคซีโนโซอิก สมัยพาลีโอซีนต่อมาจากยุคครีเทเชียสและตามด้วยสมัยอีโอซีนชื่อสมัยไพลโอซีนมาจากรีกโบราณซึ่งหมายถึง เก่า(παλαιός, palaios) "ใหม่" (καινός, kainos)[1]