כמו שאר המדינות של ניו אינגלנד העליונה, ורמונט היא בעלת היסטוריה מאובנת דלילה ביותר. במדינה זו אין משקעים גיאולוגיים המתוארכים מפליוזואיק המנוח עד מאוחר תקופות מזוזואיות (כלומר, דינוזאורים לא התגלו כאן ואף פעם לא ייראו), ואפילו קנוזואיק הוא ריק וירטואלי עד סוף תקופת פליסטוקן. ובכל זאת, זה לא אומר שמדינת ההר הירוק הייתה לחלוטין נטולת חיים פרהיסטוריים.
מאובנו הרשמי של ורמונט, Delphinapterus הוא שם הסוג של לווייתן הלוגה שעדיין קיים, המכונה גם הלווייתן הלבן. הדגימה שהתגלתה בוורמונט מתוארכת לפני כ -11,000 שנה, לקראת סוף עידן הקרח האחרון, אז חלק גדול מהמדינה כוסה על ידי גוף רדוד המכונה ים שמפליין. (בגלל היעדר משקעים מתאימים של ורמונט, למרבה הצער, למצב זה אין מאובנים של לוויתן מתוארך מוקדם יותר בעידן הקנוזואי.)
רק לקראת סוף העידן הפליסטוקן, כאשר ציפוי הקרחונים העבה שלו החל להתפוגג, ורמונט התיישבה בכל סוג של יונקים מגפאונה. למרות שהם טרם מצאו דגימות שלמות (מהסוג שהתגלה מדי פעם בסיביר ובגביה הצפוניים של אלסקה), הפליאונטולוגים חשפו פזורים מסטודון אמריקאי מאובנים בוורמונט; סביר להניח כי אף על פי התיעוד המאובנים אינו תומך במדינה זו הייתה בקצרה בית ממותות צמרניות.
מאובן נפוץ בוורמונט, מקלוריטים היה מין של חילזון פרהיסטורי, או תאי גזע, שחי בתקופת אורדובי התקופה (לפני כ -450 מיליון שנה, אז האזור המיועד להפוך ורמונט היה מכוסה על ידי אוקיינוס רדוד וחיי החוליות טרם התיישבו יבשה). חסרי חוליות קדומים זה נקראו על שם ויליאם מקלור, שהיה מפורסם בייצור המפה הגיאולוגית הראשונה מאוד של ארצות הברית כבר בשנת 1809.
צפון-מזרח ארה"ב, כולל ורמונט, עשיר במשקעים המתוארכים לחוף הים עידן פליאוזוילפני 500-250 מיליון שנה, הרבה לפני גיל הדינוזאורים. מרבצי המאובנים של ורמונט מורכבים ברובם מיצורים עתיקים, זעירים, שוכנים בים כמו אלמוגים, קרינואידים וברכיופודים, כאשר חלק גדול מצפון אמריקה היה שקוע מתחת למים. אחד מחסרי החוליות המפורסמים ביותר בוורמונט הוא אולנלוס, שבעת גילויו נחשב למוקדם ביותר הידוע טרילוביט.