Меловая система (период) (145 000 000 - 65 000 000 лет назад), широко развита на территории Воронежской области.

Меловая система представлена нижним отделом и верхним отделом. Отложения меловой системы с размывом залегают на породах девона, на крайнем юге и юго-востоке - на каменноугольных. Отложения меловой системы делятся на две различных по литологии толщи - нижнюю терригенную (обломочные осадки) и верхнюю - преимущественно карбонатную. В нижнемеловое время юг и центральная часть Воронежской области были приподняты, крайние - восток и север - опущены, поэтому на севере шло формирование мелкозернистых песков в прибрежно-морских условиях, а в центре и на юге - грубых континентальных. Формирование песков происходило в прибрежно- и мелководно морских условиях. Продолжавшееся наступление моря с юго-запада привело к образованию мощной карбонатной толщи с кремнистыми породами. Мелко-водно-морские моря характеризовались умеренным климатом.

Органический мир был представлен белемнитами, иноцерамусами, аммонитами, морскими ежами. В верхнемеловое время широкое развитие получили известковые водоросли кокколитофориды.

К полезным ископаемым меловой системы относятся мел, силициты (трепелы, опоки), стекольные и бетонные пески, фосфориты, каолиновые глины.