Obdobie paleolitu (doslova „starej doby kamennej“) trvalo dva až pol až tri milióny rokov, v závislosti od toho, ktorý vedec vykonal výpočty. Na účely dejín umenia sa paleolitické umenie týka neskoro Horný paleolit obdobie. Toto sa začalo zhruba pred 40 000 rokmi a trvalo cez obdobie pleistocénu, ktoré skončilo okolo 8 000 BCE. Toto obdobie sa vyznačovalo vzostupom Homo sapiensa ich neustále sa rozvíjajúca schopnosť vytvárať nástroje a zbrane.
Bolo tam oveľa viac ľadu a pobrežie oceánu bolo oveľa iné, ako je teraz. Nižšia hladina vody a v niektorých prípadoch pozemné mosty (ktoré už dávno zmizli) umožnili ľuďom migrovať do Ameriky a Austrálie. Ľad tiež prispel k chladnejšiemu podnebiu na celom svete a zabránil migrácii na ďaleký sever. Ľudia boli v tomto čase prísne lovci, čo znamená, že neustále hľadali jedlo.
Prenosné umenie počas horného paleolitu bolo nevyhnutne malé (aby bolo prenosné) a skladalo sa buď zo figurín alebo zdobených predmetov. Tieto veci boli vyrezávané (z kameňa, kosti alebo parohu) alebo modelované s hlinkou. Väčšina prenosného umenia od tejto doby bola obrazová, čo znamená, že zobrazovalo niečo rozpoznateľné, či už v tvare zvieraťa alebo človeka. Figuríny sú často označované spoločným názvom „Venuša“, pretože sú nepochybne samicami detskej staviteľky.
Stacionárne umenie bolo to len: nepohlo sa to. Najlepšie príklady existujú v (dnes slávnych) jaskynných obrazoch v západnej Európe, ktoré vznikli počas paleolitu. Farby sa vyrábali z kombinácií minerálov, okrov, pálenej kostnej múčky a dreveného uhlia vmiešaných do médií vody, krvi, živočíšnych tukov a stromových šťav. Odborníci sa domnievajú, že tieto obrazy slúžili určitej forme rituálneho alebo magického účelu, pretože sú umiestnené ďaleko od ústia jaskýň, kde sa odohrával každodenný život. Jaskynné maľby obsahujú omnoho viac nefiguratívne umenie, čo znamená veľa prvky sú skôr symbolické ako realistické. Jasná výnimka je tu v zobrazení zvierat, ktoré sú živo realistické (na druhej strane ľudia buď úplne chýbajú, alebo sú v tvare palice).
Zdá sa, že pokúšať sa charakterizovať umenie z obdobia, ktoré zahŕňa väčšinu ľudskej histórie, je trochu mizerné. Paleolitické umenie je zložito spojené s antropologickými a archeologickými štúdiami, ktoré odborníci venovali celému životu skúmaním a zostavovaním. To znamená, že aby sme urobili niekoľko rozsiahlych zovšeobecnení, paleolitické umenie: