Les peintures et les gravures qu'elle renferme n’ont pas pu faire l’objet de datations directes précises : leur âge est estimé entre environ 18 000 et 15 000 ans avant le présent à partir de datations et d’études réalisées sur les objets découverts dans la grotte. Elles ont longtemps été associées au Magdalénien ancien, mais les dernières études montrent qu’elles pourraient dater du Solutréen qui le précède.

La grotte est située dans le Périgord noir, sur la commune de Montignac (Dordogne), à une quarantaine de kilomètres au sud-est de Périgueux.

Elle s'ouvre sur la rive gauche de la Vézère, dans une colline calcaire au sein de l'étage coniacien (Crétacé supérieur). Contrairement à de nombreuses autres grottes de la région, la grotte de Lascaux est relativement " sèche ". En effet, une couche de marne imperméable l’isole de toute infiltration d’eau, empêchant toute nouvelle formation de concrétion de calcite.