В позднем палеолите существовало несколько обширных культурных областей, а также значительное число более дробных культур. Для Западной Европы это — перигорская, ориньякская, солютрейская, мадленская и др. культуры; для Центральной Европы — селетская культура и т.д.
Переход от позднего палеолита к мезолиту совпал с окончательным угасанием оледенения и с установлением в общем современного климата. Радиоуглеродная датировка европейского мезолита 10—7 тыс. лет назад (в северных районах Европы мезолит продолжался до 6—5 тыс. лет назад); мезолита Ближнего Востока — 12—9 тыс. лет назад. Мезолитические культуры — азильская культура, тарденуазская культура, культура Маглемозе, культура Эртбёлле, хоабиньская культура и др. Для мезолитической техники многих территорий характерно использование микролитов — миниатюрных каменных орудий геометрических очертаний (в форме трапеции, сегмента, треугольника), употреблявшихся в качестве вкладышей в деревянные и костяные оправы, а также оббитых рубящих орудий: топоров, тёсел, кирок. Распространились лук и стрелы. Собака, которая была приручена, возможно, уже в позднем палеолите, в мезолите широко использовалась людьми.
Важнейшая черта неолита — переход от присвоения готовых продуктов природы (охота, рыболовство, собирательство) к производству жизненно необходимых продуктов, хотя и присвоение в хозяйственной деятельности людей продолжало занимать большое место. Люди начали возделывать растения, возникло скотоводство. Решающие изменения в экономике, произошедшие с переходом к скотоводству и земледелию, некоторые исследователи называют «неолитической революцией». Определяющими элементами неолитической культуры являлись глиняная посуда (керамика), лепившаяся от руки, без гончарного круга, каменные топоры, молотки, тёсла, долота, мотыги (при их производстве применялись пиление, шлифовка и сверление камня), кремнёвые кинжалы, ножи, наконечники стрел и копий, серпы (изготовлялись методом отжимной ретуши), микролиты и рубящие орудия, возникшие ещё в мезолите, всевозможные изделия из кости и рога (рыболовные крючки, гарпуны, наконечники мотыг, долота), и из дерева (долблёные челны, вёсла, лыжи, сани, рукоятки разного рода). Распространились кремнёвые мастерские, а в конце неолита — даже шахты для добычи кремня и в связи с этим межплеменной обмен сырьём. Возникли примитивные прядение и ткачество. Характерные проявления неолитического искусства — разнообразный вдавленный и расписной орнамент на керамике, глиняные, костяные, каменные фигурки людей и животных, монументальные расписные, врезанные и выдолбленные наскальные изображения (писаницы, петроглифы). Погребальный обряд становится более сложным; сооружаются могильники. Неравномерность развития культуры и локальное своеобразие её на разных территориях ещё более усилились в неолите. Налицо большое число различающихся между собой неолитических культур. Племена разных стран в разное время проходили ступень неолита. Большая часть неолитических памятников Европы и Азии датируется 6—3-м тыс. до н. э.
Наиболее быстро неолитическая культура развивалась в странах Ближнего Востока, где раньше всего возникли земледелие и разведение домашнего скота. Людям, которые широко практиковали сбор дикорастущих злаков и, возможно, делали попытки их искусственного выращивания, принадлежит натуфийская культура Палестины, относящаяся ещё к мезолиту (9—8-е тыс. до н. э.). Наряду с микролитами здесь встречаются серпы с кремнёвыми вкладышами и каменные ступки. В 9—8-м тыс. до н. э. примитивное земледелие и скотоводство зарождается также в Сев. Ираке. К 7—6-му тыс. до н. э. относятся оседлые земледельческие поселения Иерихон в Иордании, Джармо в Северном Ираке и Чатал-Хююк в Южной Турции. Для них характерно появление святилищ, укреплений и нередко значительных размеров. В 6—5-м тыс. до н. э. в Ираке и Иране распространены более развитые неолитические земледельческие культуры с глинобитными домами, расписной керамикой и женскими статуэтками. В 5—4-м тыс. до н. э. земледельческие племена развитого неолита населяли Египет.
Прогресс неолитической культуры в Европе протекал на местной основе, но под сильным влиянием культур Средиземноморья и Ближнего Востока, откуда, вероятно, в Европу проникали важнейшие культурные растения и некоторые виды домашних животных. На территории Англии и Франции в неолите и раннем бронзовом веке жили земледельческие скотоводческие племена, сооружавшие мегалитические постройки (см. Мегалитические культуры, Мегалиты) из огромных глыб камня. Для неолита и раннего бронзового века Швейцарии и прилегающих территорий характерно широкое распространение свайных построек, обитатели которых занимались преимущественно разведением скота и земледелием, а также охотой, рыболовством. В Центральной Европе в неолите оформились земледельческие дунайские культуры с характерной керамикой, украшенной ленточным орнаментом. На С. Скандинавии в это же время и позднее, вплоть до 2-го тыс. до н. э., жили племена неолитических охотников и рыболовов.
К. в. на территории СССР. Древнейшие достоверные памятники К. в. относятся к ашельскому времени и датируются эпохой, предшествующей рисскому (днепровскому) оледенению (см. Рисский век). Они обнаружены на Кавказе, в Приазовье, Приднестровье, Средней Азии и в Казахстане; в них найдены отщепы, ручные рубила, чопперы (грубые рубящие орудия). В пещерах Кударо, Цонской и Азыхской на Кавказе открыты остатки охотничьих стойбищ ашельской эпохи. Стоянки мустьерской эпохи распространены далее к С. В гроте Киик-Коба в Крыму и в гроте Тешик-Таш в Узбекистане открыты погребения неандертальцев, а в гроте Староселье в Крыму — погребение неоантропа. В стоянке Молодова I на Днестре открыты остатки долговременного мустьерского жилища.
Позднепалеолитическое население на территории СССР было распространено ещё шире. Прослеживаются последовательные этапы развития позднего палеолита в разных частях СССР, а также позднепалеолитических культур: костенковско-сунгирская, костенковско-авдеевская, мезинская и др. на Русской равнине, мальтийская, афонтовская и др. в Сибири и т.д. Большое количество многослойных позднепалеолитических поселений раскопано на Днестре (Бабин, Вороновица, Молодова V и др.). Другим районом, где известно много позднепалеолитических поселений с остатками жилищ разных типов и образцов искусства, является бассейн Десны и Судости (Мезин, Пушкари, Елисеевичи, Юдиново и др.). Третьим подобным районом являются сёла Костенки и Боршево на Дону, где обнаружено свыше 20 позднепалеолитических стоянок, в том числе ряд многослойных, с остатками жилищ, множеством произведений искусства и 4 погребениями. Особняком расположена стоянка Сунгирь на Клязьме, где найдено несколько погребений. К самым северным в мире палеолитическим памятникам относятся Медвежья пещера и стоянка Бызовая на. р. Печора (Коми АССР). Капова пещера на Южном Урале содержит расписные изображения мамонтов на стенах. Пещеры Грузии и Азербайджана позволяют проследить иное, чем на Русской равнине, развитие позднепалеолитической культуры через ряд этапов — от памятников начала позднего палеолита, где ещё представлены в значительном количестве мустьерские остроконечники, до памятников конца позднего палеолита, где встречается много микролитов. Важнейшим позднепалеолитическим поселением Средней Азии является Самаркандская стоянка. В Сибири большое количество позднепалеолитических стоянок известно на Енисее (Афонтова гора, Кокорево), в бассейне Ангары и Белой (Мальта, Буреть), в Забайкалье, на Алтае. Открыт поздний палеолит в бассейне Лены, Алдана и на Камчатке.