Продолжительность этого периода различна в разных регионах Земли, но в среднем для него приняты хронологические рамки: 13-7 тысяч лет назад.

Переходный период от палеолитических охотников на крупных животных к неолитическим земледельцам и скотоводам называется мезолит. В мезолите первобытные племена начинают переходить от кочевого образа жизни к оседлому. Строятся первые каменные здания жилого и религиозного назначения.

В конце ледникового периода некоторые крупные млекопитающие (мамонт, носорог) вымерли совершенно, другие (сайга, бизон) стали малочисленными. Людям пришлось приспосабливаться к новым ландшафтам, искать новые объекты добычи. Расширение источников пищи происходило за счет рыболовства, охоты на мелкую дичь, собирательства дикорастущих злаковых растений.

Сокращение количества привычных источников пищи охотники и собиратели этого времени компенсируют за счет все более широкого включения в свой рацион видов животных и растений, которыми ранее они пренебрегали, считая, видимо, их добычу и обработку слишком трудоемкими. Если на протяжении большей части палеолита люди сравнительно редко охотились на птицу и ловили рыбу, то в конце этой эпохи и в последующее время водоплавающая дичь, рыба, пресноводные и морские моллюски становятся для жителей многих районов основой существования. Изменения в способах жизнеобеспечения влекли за собой изменения в орудийном наборе.

Широко распространились небольшие по размерам изделия (микролиты) и особенно орудия геометрических форм – треугольники, трапеции, сегменты. Они служили в качестве вкладышей для оснастки различных составных инструментов – ножей, наконечников копий и дротиков, позже – серпов и т.д. Теперь из одного куска кремня можно было получить сотни каменных орудий. Человек мог удаляться на огромные расстояния от источников сырья, захватив с собой несколько каменных желваков. Около 10 000 лет назад был изобретено метательное оружие - лук. В мезолите была изобретена долбленная лодка и весла.

Мезолитические памятники на территории Казахстана немногочисленны, содержат небольшое количество артефактов. Очевидно, население этой эпохи было очень подвижным. Исключением является стоянка Новая Казанка на Прикаспийской низменности. Культурный слой стоянки был погребен под многометровой песчаной дюной, в настоящее время небольшие его участки обнажаются в котловинах выдувания. Несколько тысяч орудий, собранных на небольшой площади, говорят о том, что люди здесь жили долгое время, если не постоянно, то в течение многих сезонов. Среди орудий преобладают вкладыши в виде сегментов, очень мелкие скребки, ножевидные пластинки, резцы [Артюхова О.А., 2004]. Мезолитические стоянки обычны и в других местах Северного Прикаспия. Комплексными исследованиями установлено, что основой жизнеобеспечения здесь была охота на кулана [Горащук И.В., Комаров А.М., 1998].

Гёбекли Тепе - комплекс зданий религиозного назаначения в юго-восточной Турции. Возраст древнейших построек оценивается в 12 000 лет (10-е тыс. до н.э.). Здесь в древнейшем культурном слое найдены каменные скульптуры 11-го тыс. до н.э. Святилище функционировало до середины 8-го тыс. до н.э.