Por volta deste periodo surgem as primeiras formas de arte. Representações artísticas realizadas em paredes, tetos e outras superfícies de cavernas e abrigos rochosos, ou mesmo sobre superfícies rochosas ao ar livre. A arte rupestre divide-se em dois tipos: a pintura rupestre, composições realizadas com pigmentos, e a gravura rupestre, imagens gravadas em incisões na própria rocha.
▼
Na arte rupestre é exibida uma iconografia variada, em vários "estilos", técnicas e materiais. Em geral, trazem representações de animais, plantas e pessoas, e sinais gráficos abstratos, às vezes usados em combinação.
Em geral as imagens são formadas por figuras de grandes animais selvagens, como bisontes, cavalos, veados, entre outros. A figura humana surge menos vezes, mas também é muito comum, sugerindo atividades como a dança, a luta e, principalmente, a caça, mas normalmente em desenhos esquemáticos e não de forma naturalista, como acontece com os dos animais. Paralelamente encontram-se também palmas de mãos humanas e motivos abstratos. Os pigmentos mais usados são o carvão, argilas de várias cores e minerais triturados. Os veículos para os pigmentos são de determinação mais difícil, mas presume-se que possam ter sido usados sangue, excrementos e gordura animal, ceras e resinas vegetais, clara ou gema de ovos e saliva humana.
Muitas composições são louvadas pela sua beleza e refinamento e pelo seu apelo visual. Por tudo isso, muitos estudiosos atribuem à arte pré-histórica funções e características comparáveis às da arte como hoje é largamente entendida, embora haja uma tendência recente de substituir a denominação "arte" rupestre por "registo" rupestre, considerando a incerteza que cerca o seu significado. Permanece, de todo modo, como testemunho precioso de culturas que exercem grande fascínio contemporaneamente mas são ainda pouco conhecidas.
Quando Marcelino Sanz de Sautuola encontrou pela primeira vez as pinturas da caverna de Altamira, na Espanha, em 1879, elas foram consideradas como fraude pelos académicos. Com base no novo pensamento darwiniano sobre a evolução das espécies, considerou-se que os primitivos humanos não poderiam ter sido suficientemente avançados para criar arte. Émile Cartailhac, um dos mais respeitados historiadores da Pré-História do final do século XIX, acreditava que as pinturas tinham sido forjadas pelos criacionistas (que sustentavam a criação do homem por Deus) para apoiar as suas ideias e ridicularizar Darwin, mas mais tarde ele veio a reconhecer a sua autenticidade.