Это удивительное время в жизни Земли: расцвет голосеменных, по суше расхаживают гигантские ящеры-динозавры, в воде - ихтиозавры и плезиозавры, воздушную среду осваивают птеродонты и птицы. Оcтатки их скелетов обнаруживаются в морских юрских и меловых отложениях Шумячского, Ершичского и Рославльского районов области. Отложения юрского периода мощностью от 20 до 70 м представлены глинами и песками. В них много раковин, отпечатков различных беспозвоночных, части скелетов рыб и водных растений. Глубина их залегания изменяется от 5-10 м (в центре), до 46,8 м в городе Рославле и 91 м в селе Лахи. Выходы юрских глин меловых и палеоген-неогеновых отложений на поверхность известны в долинах реки Десны и ее притоков (у деревнень Хурцева, Алтуховка, Луги, Байгоры).
К меловым отложениям относятся глины, мел, мергель, трепел, опоки, глауконитово-кварцевые пески, фосфориты. Они встречаются в долинах рек, содержат раковины двустворчатых моллюсков, ростры белемнитов, позвонки ихтиозавров, плезиозавров и т.д. Меловыых отложениях можно встретить пятна палеогенавых и неогеновых песков и глин. Общая мощность отложений мелового времени достигает 30 - 40 м. Их выходы известны в бассейнах рек Десны, Ипути, Сожа, Угры, Остра, Десны и др.
Кайнозойские
отложения залегают на размытой поверхности палеозойского и мезозойского комплексов. Они представлены местами на юге и центре области маломощной толщей (10-35 м) кварцевых песков и глин палеогеновой и неогеновой систем и повсеместно осадками четвертичного возраста. Причем палеогеновые и неогеновые отложения распространены только в южных районах области. Небольшие месторождения зеленовато-серых, восковидных глин, кварцевых песков, мощность в несколько метров, образовались в прибрежно-морских условиях. Выходы палеоген-неогеновых осадков известны по р. р. Остру, Десне и в других местах. По происхождению это ледниковые, водно-ледниковые, озерно-ледниковые, речные, озерные, болотные и эоловые отложения. Представлены они обычно валунными суглинками (мореной), лессовидными (покровными) суглинками, песками, глинами, гравийно-галечными породами, торфом и мергелем.
Четвертичные отложения имеют сложное строение: образуют несколько горизонтов валунных суглинков (морен), межмореиных песков с гравием, супесей. Их мощность на возвышенностях - несколько десятков метров (40 - 50 ), на равнинах - намного меньше (10-20 м.). Покровными породами зандровых равнин являются валунные пески и супеси, местами близко подстилаемые мореной; возвышенностей и моренных гряд - лесовидиые суглинки мощностью 4-6 м. Они отсутствуют на Асельской гряде (там сверху пески ), в долинах рек, на современных болотах, в понижениях Сещинского протока. В долине р. Днепра у д. Верхние Немыкари Починковского района вскрывается известный среди геологов и географов погребенный торф Микулинского межледниковья с возрастом около 100 тыс. лет. На Рославльской и Асельской грядах, на Екимовической возвышенности встречаются отторженцы. Это породы юрской, меловой и четвертичной систем, оказавшиеся смятыми и смещенными под напором днепровского ледника.