Diğer adları: Paleolitik Çağ, Epipaleolitik Çağ, Eski Taş Çağı, Yontma Taş Çağı, Kabataş Devri.

Tarihöncesi uygarlığının gelişme sürecinde, kültürel evrelerin en uzunu (insanlık tarihinin neredeyse %99'u) ve Buzul Çağlarının, jeolojik ismiyle Pleistosen'in, kültürel karşılığı olan; insanlığın ilk ortaya çıkışından, MÖ yaklaşık 10.000 yıl öncesinde Neolitik Çağ'ın başlamasına kadar süren arkeolojik çağ. Bu çağı inceleyen arkeoloji dalı, Pleistosen arkeolojisi, ya da Paleolitik Çağ arkeolojisidir.

Paleolitik Çağ, insanın kanıtları bugüne kalan ilk aletleriyle başlar. Bu aletler yaklaşık 2,5 milyon yıl önce doğu Afrika'da yapılmıştır. Bu ilk taş alet kültürünün adı Oldowan'dır. Onu Acheul kültürü izler. Bu dönemde çeşitli insan türleri bir arada yaşamıştır. Ancak Afrika dışına ilk çıkan, Homo erectus'tur.

Paleolitik Alt, Orta ve Üst olmak üzere üç alt döneme ayrılmaktadır. Alt Paleolitik Çağ'da, genellikle Homo erectus'un yaptığı kültürler egemenken, Orta Paleolitik Çağ'da Neanderthaller ortaya çıkarlar. Ateşin yaygın kullanımı ve denetimi, mızrak gibi fırlatmalı aletlerin ortaya çıktığı dönem, Orta Paleolitik Çağ'dır. Üst Paleolitik Çağ ise, yaklaşık 35 bin yıl önce başlar. Bu çağda etkin olan insan türü, modern insan olan Homo sapiens'tir. Bu çağda, mağara duvarlarına yapılmış resimler ve taşınabilir figürinlerden oluşmuş sanat, Avrupa'dan iyi bilinmektedir.

Epipaleolitik Çağ ise, doğayı denetimi altına almaya başlayananın, besi üretimine geçişinin hemen öncesinde yer alan çağdır. Anadolu ve Trakya için ise, bugüne kadar bilinen 212 Paleolitik/Epipaleolitik yerleşme arasında Yarımburgaz (İstanbul) veKarain (Antalya) mağaraları, bu çağı en iyi yansıtan yerleşmelerdir. Anadolu'dan bilinen en eski Paleolitik Çağ buluntu yerleri Kaletepe ve Dursunlu'dur. Kaletepe, Alt Paleolitik ile Orta Paleolitik çağlara ait yaklaşık bir milyon yıllık bir süreci yansıtan, Anadolu'nun şimdilik en uzun Paleolitik Çağ tabakalanmasıdır.