1963年，考古工作者在大同盆地西南角朔州的峙峪村发现了旧石器晚期文化遗址。据C14同位素年代测定，峙峪遗址的绝对年代距今约2.8万年。峙峪遗址的出土文物非常丰富，石制品约15万件，还出现了比较进步的间接打制产品，如扇形石核和小石叶。有一件石墨做成的穿孔装饰品，光滑的一面和边缘都经过磨制，摩擦痕迹很清楚，它表明远在2.8万年前，钻孔和磨制技术已在中国出现。同时，这些石器标志着典型细石器雏形和复合工具的诞生。通过对峙峪遗址出土动物化石研究表明，发现在面积不大的发掘范围内有众多的马类猎获品，实为旧石器遗址之罕见，因此峙峪人又被誉为“猎马人”。峙峪人以弓箭和棍棒捕获这些草原动物，从事以狩猎为主的生产活动，创造了中国旧石器时代最为出色的的猎马人文化。

山西旧石器晚期后一阶段文化，是中国最具代表的几个细石器文化之一。它是由近20个地点构成的遗址群，散布于中条山主峰历山东麓的山间盆地边缘。因沁水县下川附近发现最为丰富，被命名为“下川文化”。据C14年代测定，距今约23000～16000年。 山西境内的旧石器晚期文化遗址除下川遗址外，还有1964年在吕梁山西麓的黄河东岸地区发现的“薛关遗址”(在蒲县薛关村昕水河右岸)、1980年发现的“柿子滩遗址”(在吉县清水河畔)，以及偏关县及与其接壤的内蒙古准格尔和清水河一带的数十处地点。它们距今时代大致相同，约13550±150年，文化面貌也基本一致，石器的加工技术和形制风格与下川文化也都有或多或少相近之处。但是，它们出土的典型工具是各式各样的尖状器和刮削器，这说明当时的人类已掌握了修整兽皮、缝制兽皮御寒的技能。最有价值的是，在柿子滩遗址发现了两幅山西迄今发现最早的岩画，均以赭红色赤铁矿粉末涂绘而成，一幅为裸体女性图，一幅似狩猎格斗图或舞蹈图。这一发现，说明当时的人类已有了用图画形式反映生活的要求，有了丰富的精神文明生活。