La Formación Yorktown registra condiciones paleoclimáticas a lo largo de la Llanura Costera del Atlántico Medio durante el Período Cálido del Mioceno Tardío (3.264 a 3.025 Ma), un intervalo climático del Plioceno que en algunos aspectos es análogo a las proyecciones climáticas del futuro cercano. Para obtener información sobre los posibles cambios en el futuro cercano, investigamos afloramientos y núcleos de la Formación Yorktown en el sureste de Virginia, refinando el marco estratigráfico. Analizamos 485 muestras para estimaciones de temperatura de la superficie del mar (SST) basadas en alkenonas y productividad de los núcleos Holland y Dory, un afloramiento en Morgarts Beach, Virginia, y el lectoestratotipo de la Formación Yorktown en Rushmere, Virginia, y analizamos datos de ensamblajes de foraminíferos planctónicos de la sección tipo. Usando la estructura del registro de SST, mejoramos la cronología de la Formación Yorktown al establecer los rangos de edad máxima de los Miembros Rushmere (3.3-3.2 Ma) y Morgarts Beach (3.2-3.15 Ma). Los valores de SST para estos miembros promedian ~26 grados C, corroborando los datos esclerocronológicos existentes. El aumento de la abundancia de foraminíferos planctónicos, la productividad y la diversidad de especies paralela el aumento de SST durante la transición MIS M2/M1. Estos registros constituyen la mayor concentración temporal de estimaciones paleoecológicas dentro de la Formación Yorktown, ayudando a nuestra comprensión de los patrones de temperatura del Atlántico Norte occidental, la estacionalidad y la circulación oceánica durante este intervalo. Proporcionamos un marco cronológico para futuros estudios que analicen las respuestas ecológicas a cambios climáticos profundos.