Paleoliittinen ajanjakso (kirjaimellisesti "vanha kivikausi") kattoi välillä kaksi ja puoli ja kolme miljoonaa vuotta riippuen siitä, mikä tiedemies on tehnyt laskelmat. Taidehistorian tarkoituksiin paleoliittinen taide viittaa myöhään Ylä paleoliittinen aikana. Tämä alkoi suunnilleen noin 40 000 vuotta sitten ja kesti pleistoseenijään aikana, joka päättyi noin 8000 eaa. Tätä ajanjaksoa leimasi Homo sapiensja heidän jatkuvasti kehittyvä kyky luoda työkaluja ja aseita.
Jäätä oli paljon enemmän ja valtameren rantaviiva oli paljon erilainen kuin nyt. Alemmat vedenpinnat ja joissain tapauksissa maissillat (jotka ovat jo kauan sitten kadonneet) antoivat ihmisille mahdollisuuden siirtyä Amerikkaan ja Australiaan. Jää tuotti myös viileämmän ilmaston maailmanlaajuisesti ja esti siirtymistä kaukana pohjoisessa. Ihmiset olivat tuolloin ehdottomasti metsästäjä-keräilijöitä, mikä tarkoittaa, että he olivat jatkuvasti liikkeellä etsiessään ruokaa.
Kannettava taide ylemmän paleoliittisen ajanjakson aikana oli välttämättä pieni (kannettavuuden vuoksi) ja koostui joko hahmoista tai koristeltuista esineistä. Nämä esineet oli veistetty (kivistä, luusta tai sarvesta) tai mallinnettu savilla. Suurin osa tämän ajan kannettavasta taiteesta oli kuviollista, tarkoittaen, että se kuvaa jotain tunnistettavaa, olipa se sitten muodoltaan eläin vai ihminen. Hahmoihin viitataan usein yhteisnimellä "Venus", koska ne ovat erehtymättömästi naisia, jotka ovat raskaana olevassa rakennuksessa.
Kiinteä taide oli vain se: Se ei liikkunut. Parhaita esimerkkejä on (nykyään tunnetuista) Länsi-Euroopan luolamaalauksista, jotka on luotu paleoliitin aikana. Maalit valmistettiin mineraalien, okkrien, palaneen luujauhon ja hiilen yhdistelmistä sekoitettuna veden, veren, eläinrasvojen ja puumappien väliaineisiin. Asiantuntijat arvelevat (ja se on vain arvaus), että nämä maalaukset palvelivat jonkinlaista rituaalista tai maagista tarkoitusta, koska ne sijaitsevat kaukana luolien suusta, joissa jokapäiväinen elämä tapahtui. Luolamaalaukset sisältävät paljon enemmän ei-figuratiivista taidetta, mikä tarkoittaa monia elementtejä ovat pikemminkin symbolisia kuin realistisia. Selkeä poikkeus on eläimien kuvaaminen, jotka ovat elävästi realistisia (ihmiset toisaalta joko puuttuvat kokonaan tai ovat tikkuhahmoja).
Vaikuttaa hiukan mahtavalta yrittää kuvata taidetta ajalta, joka kattaa suurimman osan ihmishistoriasta. Paleoliittinen taide on monimutkaisesti sidoksissa antropologisiin ja arkeologisiin tutkimuksiin, jotka ammattilaiset ovat omistaneet koko elämänsä tutkien ja kokoamalla. Toisin sanoen, tehdä joitain laajoja yleistyksiä, paleoliittista taidetta: