La cueva de Altamira es el nombre de una cavidad natural situada a 30 kilómetros de la ciudad de Santander, en Cantabria (España), en la que se conserva uno de los conjuntos pictóricos más importantes de la Prehistoria. Pertenece a los periodos Magdaleniense (entre 16.500 y 14.000 a.C.) y Solutrense (18.500 a.C.), en el Paleolítico Superior, y su estilo artístico se enmarca en la llamada «escuela franco-cantábrica» que se caracteriza por el realismo de las figuras representadas. Alrededor del 13.000 a.C., la caída de una roca bloquea la entrada de la cueva, evitando la continuidad de la ocupación humana y la preservación de su interior hasta nuestros días.
Las pinturas de Altamira, descubiertas en 1879, muestran bisontes capturados en trampas y muchos heridos. Se trata del primer conjunto pictórico prehistórico de gran extensión. El realismo de las escenas provocó, al principio, un debate sobre su autenticidad, para ser aceptada como una obra artística realizada por hombres del Paleolítico. Su reconocimiento implica un largo proceso en el que también estaban definiendo y avanzando en los estudios de la prehistoria.
Confirmada su autenticidad, comenzó el debate sobre la propia obra. Las diferencias entre los investigadores se centraron en torno a la misteriosa finalidad de éstos y su valor artístico y arqueológico. Hoy en día, con el apoyo de estudios realizados tanto en las minas subterráneas y los santuarios y al aire libre, con la ayuda del carbono-14, los investigadores Leroi-Gourhan y Laming señalan una datación en torno al 15.000 y 12.000 a.C., por lo tanto perteneciente al período Magdaleniense.
La belleza de los dibujos y el realismo sorprendieron tanto a los investigadores que no han dejado de existir dudas sobre su realización en la época señalada. La pintura es conocida categóricamente como la «Capilla Sixtina» de la prehistoria. En ella se mezclan una fauna variada, desde bisontes, a caballos, toros y jabalíes junto al resto de homínidos.
Las imagenes fueron descubiertas por un cazador en 1879 y desde entonces el sitio tiene tantos turistas que sus obras terminaron deteriorándose, llevando a la restricción de número de visitantes por día, en su mayoría investigadores y científicos.