西伯利亚的更新世并不像同时期欧洲其他地区一样处于长期的低温。这是由于与之毗邻之东欧（俄罗斯）大平原更加靠近斯堪的纳维亚冰盖——它们形成于8万～1.2万年前的瓦尔代冰川期。在更新世晚期的西伯利亚地区，形成了与瓦尔代冰川共存的泽梁冰川（9万～5.5万年前）。覆盖于西伯利亚地区的冰川并不广阔，仅仅在其北部的一些个别地区存在冰川的半覆盖区（雅库特）、山地河谷（后贝加尔地区）和其他一些冰川形态。西伯利亚的大部分地区主要为北极苔原、林地苔原，在一年中温暖的时节则会生长出草甸、灌木和稀少的树木。在南部则分布着部分北方森林（泰加森林——译者注）。继泽梁冰川之后为卡尔金交错期（5.5万～2.3万或2.5万年前），即使气候在此期间有所波动，但已变得相当温暖。北极冻土苔原被矮桦苔原、草甸苔原和泰加森林推向北方。广阔空间的大部分地区都被密集的草甸、灌木所覆盖，这里的稀树草原类型景观存在了数千年。植被的总体规模已经非常可观且多样，保证了丰富的动物种群能够获得植物类食物。在温暖期中，一些地区的气候已经与现代接近，有时甚至更加温暖。因此，在大约2.6万年前的阿尔泰地区阿努伊河流域存在着如橡树、榆树、枫树等喜温的植物。随后的萨尔坦冰川（2.3万～2.1万年前）形成了更干燥、寒冷的气候，促进了冻土苔原和林地苔原的扩散。随着1.2万～1万年前趋于温暖，覆盖着的冰川和永久冻土向北方退去，河谷冰川融化了，山上的雪线越来越高。在全新世初始的新环境中，西伯利亚的植被发生了变化。灌木、草甸苔原和林地苔原区域向北方扩散了200余千米，也使针叶林和阔叶林带向北方明显推进。

在冰河时期，西伯利亚生存着猛犸象、披毛犀、原始野牛、麝牛、马、巨型（大角）鹿、赛加羚羊、洞熊、狮子、狼、鬣狗、北极狐、野兔，以及其他大小动物、鸟类、鱼类。在转暖期和现代景观和气候条件的形成期，西伯利亚的动物群发生了变化。大多数大型动物（大型动物群、猛犸象动物群）消失了，动物种群中的另一部分适应了新的生存环境，出现了新的动物种群。

在西伯利亚生存着不同的远古人类——直立人、尼安德特人、阿尔泰人、智人。气候条件、丰富的动植物种群都有利于该区域内人类繁衍，特别是在南西伯利亚的阿尔泰地区。

人类最早在西伯利亚出现可追溯到旧石器时代早期，卡拉玛（阿尔泰阿努伊河流域）旧石器时代早期遗址出土的鹅卵石工业人工制品（石核、用扁平鹅卵石制作的刮削器、碾砸器等）的年代至少在80万～55万年前。卡拉玛是北亚最古老的人类居住地，它是由来自蒙古的直立人建造的。在这一群体活动的晚期，由于气候的又一次转寒，显然人们离开了西伯利亚，迁徙至更南的地区。

西伯利亚古代人群的定居的新阶段始于大约30万年前。在丹尼索瓦洞穴（阿尔泰）定居的远古人群遗迹可以追溯至30万～28万年前。丹尼索瓦洞穴的考古发现揭露了14个文化层，证明了人群在此居住与发展的连续性。其文化在此延续至旧石器时代晚期，距今2万年。2009年对古人类基因组的测序揭示了一个新的人类物种——丹尼索瓦人（阿尔泰人）。丹尼索瓦人作为一个单独的物种单元始于大约70万年前，并与远古人类从非洲经近东至西伯利亚的早期迁徙有关。迄今为止，在洞穴内发现了4名丹尼索瓦人、2名尼安德特人，以及尼安德特人和丹尼索瓦人女儿的骨骼残骸。根据古代遗传学推算，丹尼索瓦人遗骸的年代为5.42万～9.94万年之间，早期阿尔泰尼安德特人的年代为12.3万年前。 根据丹尼索瓦人女儿指骨进行的首次基因测试数据，她生活在距今7.4万～8.2万年之间。(www.daowen.com)

尼安德特人一直居住在丹尼索瓦洞穴、恰雷克（Чарыгская）洞穴以及南西伯利亚的其他许多地区，直至5万～4.5万年前。在丹尼索瓦洞穴第11层中发现了尼安德特人的骨骼残骸，年代为距今5万年。西伯利亚尼安德特人并非拥有漫长生存历史的人群。这些人很可能是在不同时间、从不同地区迁徙至南西伯利亚。其中一组于12万～8万年前来自西部。他们的尼安德特母亲为丹尼索瓦父亲的女儿，在遗传学上更加接近维迪亚洞穴（克罗地亚）的尼安德特人，而不是更接近更早期居住于此的“阿尔泰”尼安德特人。她的“亲族”——察里科洞穴（察里科8号遗址）尼安德特女性也具有相同特征。这一人群总数很小，个体群落也很小——部分群落平均不超过60人。人群过着相当隔绝的生活，因此常导致乱伦发生。

西伯利亚最早的智人群体为乌斯季-伊希姆人（Ust-Ishim，устьишимский）。2008年在伊特什河流域发现了属于一个乌斯季-伊希姆人个体的骨骼（股骨）。放射性碳元素测年显示其年代为距今4.5万年前。这一年代系非洲和近东地区以外最早的解剖学意义上的现代人测年。

在东西伯利亚，人类的足迹出现于旧石器时代早期和中期。在旧石器时代晚期，这一区域已经得到了远古人类很好地利用开发。在后贝加尔地区，已经对若干处旧石器时代晚期中段和起始段时期的遗址进行了充分研究。其中一些遗址可以追溯至4万～3.8万年前。值得注意的是，除石器外，在霍特克遗址还发现了一些非实用性的遗物。独特的管状骨带有一个小孔，是一个长笛残片。该长笛“可以说是西伯利亚地区发现的最古老的乐器”。长笛的年代可以追溯至3.8万～2.8万年前。在3.6万～3.2万年前，在黑格里克特山的遗址中发现了考古传统的载体，其石器加工主要是通过双面切削工具完成。这一考古学文化属于旧石器时代晚期的初始期。根据А.П.杰列维扬科的观点，毫无疑问“旧石器时代晚期文化在4.3万～3.5万年之间在后贝加尔地区扩张”。

总之，在旧石器时代中后期至旧石器时代晚期初始（10万～4万年前），西伯利亚已经居住着不同的人类种群，在广阔的区域内留下了大量生活遗迹。正如古遗传学的研究和考古学材料，这些人群不仅仅在相近的区域共存，还在居住地杂处，在某些情况下还繁衍了共同的混血后裔。在旧石器时代晚期，居住于欧亚东北部的人类种群已经达到了较高文化发展水平，人们在这里不仅仅创造了复杂的劳动工具和石器、骨器加工技术，还创造了精神文化的伟大成就。