陕西的旧石器时代考古始于20世纪20年代，从50年代至今，又相继发现了许多旧石器文化遗存，特别是一批古人类化石的发现，具有极大的学术价值。迄今，全省已发现旧石器时代遗址和石器地点上百处；出土旧石器时代早、中、晚各期人类化石10余件，分别代表了人类体质发展中的直立人、早期智人和晚期智人三个阶段。这些遗存主要分布于关中东部、中部的洛河、渭河流域和陕南的汉江、南洛河流域，关中西部和陕北仅有零星发现。其中，旧石器时代早、中期遗存多分布在关中和陕南，陕北则多为旧石器时代晚期遗存，它们在很大程度上反映了分布于不同地理环境的旧石器文化的多样性。　

　　著名的蓝田人发现于蓝田渭河支流灞河南岸的最高一级阶地上，代表性化石出土于公王岭，为一个30岁左右的女性头盖骨。其头骨骨壁极厚，额部明显后斜，脑容量为778毫升，较北京人更为原始，是目前亚洲北部发现的最早直立人化石。在蓝田灞河北岸的陈家窝，还出土了一件老年女性下颌骨化石，其总体形态与北京人接近，被命名为“直立人陈家窝亚种”。据不同单位的古地磁测定，公王岭和陈家窝的地史年代差别较大，至少分别距今75万～80万年和53万年。 

　　早期智人的代表性化石是大荔人，出土于大荔洛河东岸三级阶地的砂砾层中，是一个不足30岁的男性个体。其头骨粗壮厚实，眉嵴厚重，额骨低平、后倾，骨壁厚度大于北京人的平均值，脑容量约1120毫升。经测定，年代距今14万～18万年，是中国目前发现的最完好的早期智人头骨化石之一。大荔人头骨表现出了进步性与原始性共存的体质特征，它的发现，为探索黄种人的起源提供了重要依据。 

　　晚期智人的代表性化石是黄龙人，头骨出土于黄龙洛河支流石堡河山坡地带的次生黄土与红土之间，属于一个30岁以上的男性。其骨壁较厚，矢状脊较突出，前囟点位置较靠后，比山顶洞人原始。 

　　陕西发现的其它人类化石还有洛南人牙齿化石、蓝田涝池河人肱骨化石和长武人牙齿化石等，分别属于直立人、早期智人和晚期智人，同样是研究人类进化的重要资料。 

　　因地域的不同，陕西秦岭南、北的旧石器时代文化面貌，特别是旧石器时代早期的文化面貌，存在着较大的差异。 

　　在秦岭以北的黄河水系，旧石器时代早期遗存以蓝田人文化为代表。蓝田人遗址共发现石器34件及部分石核、石片，其原料以石英岩和脉石英为主。石器主要有大尖状器、多边或单边砍斫器、刮削器、石球等，加工技术粗糙，器形多不规整，原料利用率低。在洛南盆地一带，共发现旧石器地点和遗址近30处。其中花石浪洞穴遗址的时代距今约50万年，除发现一枚人牙化石外，还出土石制品2万余件，其数量在旧石器时代早期仅次于北京人遗址。旧石器时代中期的大荔人文化共发现石制品万余件，其原料主要是石英岩，其次为燧石，还有少量的脉石英、火成岩等。类型以石片石器为主，器类以刮削器为主，其次是尖状器、雕刻器、石锥、砍砸器、石球等。个体较小，加工比较简单，种类有所增加，器形较为规整、稳定。旧石器时代晚期文化以韩城禹门口洞穴遗址为代表，石器原料以石英岩和燧石为主，砾石面保留较多。器类以刮削器为主，还有少量砍砸器、尖状器等，器形较小而不规整，二次加工粗糙。 

　　秦岭以南以旧石器时代早期的梁山文化为代表。南郑的梁山地点共发现石器3000余件，其原料主要为脉石英、石英岩和火成岩。类型以大型砾石石器为主，器类以砍砸器和石球为主，还有一定的刮削器和尖状器，砾石制成的手斧引人注目，与华南地区以大型砾石石器为代表的旧石器文化的主要特征相同。 

　　对旧石器时代哺乳动物群的研究，不仅为共生的人类文化提供了时代依据，也是研究当时气候、环境的重要途径。蓝田公王岭动物群包含有华南第四纪动物种属，证明了当时的秦岭不像今天这样高耸。至旧石器时代中期，秦岭以北逐渐变为干燥的草原气候，大荔人共生动物群即是这一现象的证据。 

　　地跨中国南、北方分水岭的陕西，是旧石器文化融合、交汇的重要地带。今后，旧石器时代考古应侧重于三个方面的研究：一是在秦岭南、北两坡探寻旧石器时代早期文化和人类化石；二是在全省境内勘查旧石器时代晚期向新石器时代早期过渡的遗存；三是研讨黄土高原与北方草原地区旧石器文化的关系，以及秦巴山地与华北、华南旧石器文化的异同与融合。