Những bức tranh lâu đời nhất khoảng 40.000 năm tuổi. José Luis Sanchidrián tại trường Đại học Cordoba, Tây Ban Nha, tin rằng những bức tranh này dường như được vẽ bởi người Neanderthals hơn là con người hiện đại thời kỳ đầu.[11][12][13] Các hình ảnh tại hang động Chauvet nước Pháp được cho rằng có khoảng 32.000 năm tuổi. Chúng được khắc và vẽ bằng cách sử dụng màu đất son đỏ và chất bột màu đen thể hiện các hình ảnh về ngựa, tê giác, sư tử, trâu, voi ma mút và thói quen săn bắn của con người. Có rất nhiều ví dụ về các bức tranh trong hang động trên toàn thế giới  hư ở Pháp, Ấn Độ, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Trung Quốc, Úc...

Rất nhiều những phỏng đoán khác nhau được đặt ra về ý nghĩa của những bức tranh này đối với người tạo ra chúng. Người tiền sử có thể vẽ những động vật này để "bắt" được linh hồn hay tinh thần của chúng nhằm săn bắn chúng dễ dàng hơn hoặc các bức tranh có thể tượng trưng cho một cái nhìn tâm linh và tỏ lòng tôn kính với thiên nhiên xung quanh. Chúng cũng có thể là kết quả của những nhu cầu cơ bản được thể hiện rằng chúng là bẩm sinh đối với con người, hoặc chúng có thể nhằm mục đích truyền tải thông tin thực tế.

• Lascaux, Horse
• Eland, rock painting, Drakensberg, South Africa
• Lascaux, Bulls and Horses
• Bison, in the great hall of policromes, Cave of Altamira, Spain
• Petroglyphs, from Sweden, Nordic Bronze Age (painted)
• Pictographs from the Great Gallery, Canyonlands National Park, Horseshoe Canyon, Utah, c. 1500 BCE
• Cueva de las Manos (Spanish for Cave of the Hands) in the Santa Cruz province in Argentina, c.7300 BC

Trong thời kỳ đồ đá cũ, những hình ảnh tượng trưng 

cho con người trong các bức tranh hang động xuất hiện rất ít. Được vẽ đa số là những động vật, không chỉ là những động vật dùng để làm thức ăn mà cả những động vật đại diện cho sức mạnh ví dụ như tê giác hoặc các động vật họ mèo kích thước lớn giống ở hàng Chauvet. Các ký hiệu giống như dấu chấm cũng được vẽ đôi khi. Các biểu tượng hiếm hoi của con người bao gồm dấu vân tay và bàn tay và các chỉ số miêu tả các giống lai con người/ động vật. Trong hang Chauvet tại bang Ardèche nước Pháp có chứa những bức tranh hang động quan trọng nhất của thời kỳ Đồ đá cũ, được vẽ khoảng 31000 năm trước Công nguyên. Những bức tranh tại hang Altamira nước Tây Ban Nha được hoàn thành khoảng 14000 đến 12000 năm trước Công nguyên và trong số đó xuất hiện bò rừng Bison. Một hội sảnh lớn với những con bò đực ở Lascaux, Dordogne, Pháp, là một hang động nổi tiếng nhất với các bức tranh có niên đại khoảng 15000 đến 10000 năm trước Công nguyên

Nếu có một ý nghĩa nào đó nằm trong các bức tranh thì đó vẫn là một ẩn số. Các hang động không nằm trong khu vực sinh sống nên có thể chúng được dùng trong các nghi thức tế lễ theo mùa. Các loài động vật đi kèm theo các ký hiệu cho thấy khả năng sử dụng phép thuật. Các biểu tượng giống như hình mũi tên trong hang động tại Lascaux đôi khi được cho rằng thể hiện việc sử dụng như lịch hoặc niên giám, tuy nhiên vẫn chưa có bằng chứng thuyết phục. Tác phẩm quan trọng nhất của thời kỳ Đồ đá giữa chính là "cuộc diễu hành của các chiến binh", một bức tranh trên đá tại Cingle de la Mola, Castellón, Tây Ban Nha có niên đại khoảng 7000 đến 4000 năm trước Công Nguyên. Kỹ thuật được sử dụng chủ yếu là nhổ hoặc thổi các loại bột màu lên đá. Các bức vẽ trông khá là tự nhiên, mặc dù được cách điệu. Những thông số không phải dạng 3 chiều mặc dù chúng khá chồng chéo.

Các bức tranh Ấn Độ (xem phần bên dưới) được biết đến sớm nhất là các bức tranh trên đá của thời kỳ tiền sử, như là các bức tranh khắc đá được tìm thấy ở Hang đá Bhimbetka (xem bên trên), và có một vài bức trong số đó có tuổi hơn 5500 năm trước Công nguyên. Những tác phẩm như thế được tiếp tục và sau nhiều thiên nhiên kỷ, vào thế kỷ thứ VII, cột trụ điêu khắc của Ajanta, bang Maharashtra là một ví dụ điển hình cho hội họa Ấn Độ. Màu sắc chủ yếu là các sắc thái khác nhau của màu đỏ và cam được bắt nguồn từ các khoáng chất.