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贵州有着发育良好的喀斯特地貌，广泛分布的洞穴成为古人类栖息的家园。目前已发现的史前洞穴遗址有 500 余处，其中能确认属旧石器时代的遗址或地点约 100 处。
黔中地区的洞穴遗存主要以旧石器时代晚期遗存为主，如贵安新区招果洞、牛坡洞遗址等的出土物，除丰富的打制石器、打制骨角器外，还有大量的哺乳动物化石和人类化石遗物，并清理出灰堆、火塘、活动面、墓葬、石器加工场等各种人类活动遗迹，年代距今 4 万年左右。旧石器时代晚期遗址中出土了数量丰富、磨制精美的骨角器，迥异于旧石器时代早、中期遗存，揭示了中国南方旧石器时代晚期的技术革新，可见古人类生业方式的改变和技术的发展。石器打制技术有着邻近区域间的相似性和早晚继承关系，体现出贵州早期人类文化的独特性及人群间的文化交流。黔中地区洞穴中发现的大量墓葬，为研究该地区史前人类体质特征及埋葬习俗提供了重要资料。早期智人到晚期智人阶段的牙齿、头骨等人类化石的出土，为贵州远古人类起源、早期人类迁徙及体质进化研究提供了重要物证。
贵阳贵安目前发现的新石器时代遗址主要为洞穴遗址的上层部分，叠压于旧石器时代文化层之上。洞穴代表性遗址有平坝飞虎山洞穴遗址、开阳哨上打儿窝遗址、观山湖区肖家洞遗址、贵安新区招果洞遗址、贵安新区牛坡洞遗址等。大量骨锥、骨针、骨铲及石斧、石雕刻器的出现，既说明传统渔猎、采集生活方式的延续，又表明精细化作业的发展。贵安新区牛坡洞遗址出土了一件目前在贵州洞穴遗址里发现的唯一一件新石器时代修复的完整陶罐，说明当时的人们除了渔猎、采集的生活方式外，还开始对洞前的土地进行耕种，出现了农耕生产方式。目前发现的黔中地区洞穴遗址典型的旧、新石器时代文化层叠压的延续现象，对于解决旧、新时代过渡时期相关学术问题具有重要意义，甚至在新石器时代文化层之上还发现有商周时期文化层，说明贵州先民对洞穴有着长期的依赖性。