สมัยไพลโอซีน (อังกฤษ: Pliocene หรือ Paleocene) เป็นสมัยหนึ่งของยุคนีโอจีนในธรณีกาลระหว่าง 5.333 ถึง 2.588[1] ล้านปีก่อนปัจจุบันสมัยไพลโอซีนเป็นสมัยที่สองและสมัยใหม่ที่สุดของยุคนีโอจีนของมหายุคซีโนโซอิก สมัยไพลโอซีนต่อมาจากสมัยไมโอซีนและตามด้วยสมัยไพลสโตซีนชื่อของสมัยตั้งโดยนักธรณีวิทยาชาลส์ ไลเอลล์ ที่มาจากคำในภาษากรีกว่า πλεῖον (pleion แปลว่า "มาก") และ καινός (kainos ที่แปลว่า "ใหม่") ที่แปลง่าย ๆ ว่า "สมัยที่ตามมาจากสมัยปัจจุบัน" ที่หมายถึงสมัยของสัตว์ทะเลมอลลัสกาของสมัยใหม่