La végétation de cette France paléolithique est connue partiellement par l’étude des pollens fossiles recueillis dans les niveaux archéologiques. Il faut renoncer à l’image erronée d’un paysage uniformément arctique de toundra à mousses, lichens, bouleaux et saules nains, analogue à la toundra actuelle du nord de l’Europe. Même au plus fort du froid glaciaire, qui s’est spécialement manifesté dans toute sa rigueur à la fin de la glaciation de Riss (Riss III) et plus encore dans les derniers stades de celle de Würm (Würm III et IV), la France n’a évidemment jamais connu, en raison de sa latitude, les longues nuits polaires et l’obliquité des rayons solaires qui conditionnent actuellement l’établissement et l’extension de la toundra dans le grand Nord. En période de froid sec, des steppes sans arbres ni arbustes s’étendent sur les régions battues des vents, mais les microclimats des vallées abritées laissent toujours subsister quelques arbres ou taillis. En période favorable, quand température et humidité augmentent, la forêt regagne et s’étend, notamment pendant les interglaciaires longs et chauds et même durant les fréquentes améliorations climatiques du WÜrrn. Les arbres forment alors des forêts claires, des taillis, des boqueteaux coupés de prairies herbeuses et, dans les fonds, de marécages à plantes aquatiques.
Ce milieu naturel apparaît notablement différent de celui que connut, des millénaires plus tard, la France historique. Il n’est pourtant ni totalement ni constamment hostile, d’autant que la variété du relief introduit dans ce schéma sommaire une infinité de différences, génératrices dans les zones favorables d’occupations denses et persistantes. Plus qu’aucune autre, la région tournée vers l’Atlantique qui s’étend entre Loire et Pyrénées a bénéficié de facteurs privilégiés.