A pleisztocén kor végén, mintegy 130 ezer évvel ezelőtt több bükki barlang adott menedéket az itt élő embereknek. A Bükk-vidéket és közvetlen környezetét a megtelepedés szempontjából kedvező körülmények a világ legjelentősebb paleolitos lelőhelyei sorába emelték. A kedvező földrajzi körülmények, a növényevő állatok tavaszi és őszi vonulása, a vadban gazdag középhegységi terület, a jól használható nyersanyagok közelsége kiváló feltételeket biztosítottak a megtelepedéshez. A hegységből 46 olyan barlangot ismerünk, amelyből valamilyen régészeti kultúra került elő és szinte minden barlangban több műveltség is megtelepedett az idők folyamán. A legjelentősebb szabadon látogatható ősemberbarlangok a Szeleta-, az Istállós-kői-barlang és a Suba-lyuk. A „Bükki ősember-barlangok” 2025 novemberétől a Magyar Értéktár részét képezik.
A Hór-völgy oldalában, Cserépfalu közelében található a Suba-lyuk, amely jelentőségét a benne található különböző korú ősembermaradványoknak és a jégkorszak utolsó szakaszát felölelő szinte teljes rétegsornak köszönheti. Az átlagosan 6 m vastag barlangi kitöltésben a neandervölgyi ember, egy 25–35 éves nő és egy 3 év körüli gyermek csontmaradványait találták meg nagyszámú állatcsont, pattintott kőeszköz és tűz használatára utaló faszéndarabkák mellett. A barlangban fellelt állatcsontok azt bizonyítják, hogy az itt élt emberek az erdőben és a Bükk előterében elterülő füves pusztán is vadásztak. Leggyakoribbak a barlangi medve, a vadló, kőszáli kecske, zerge, nyúl, gímszarvas és mamut csontjai. Kőeszközeik döntő többségét a környéken gyűjtötték, azonban találtak a mai Bükkszentkeresztről származó kvarcporfír és zempléni eredetű obszidián tárgyakat is.
A vidék legnagyobb lakható barlangjából, a Szeleta-barlangból 1907-ben pompásan megmunkált babérlevél alakú kovakő lándzsahegyek kerültek elő. Későbbi kutatások megállapították, hogy a barlang mintegy 100 ezer éven át a Bábonyi-kultúrától a késői Szeleta-kultúráig lakott volt. A barlang a Szeleta-kultúra névadó lelőhelye. Jelentősége annak is köszönhető, hogy két eszközkészítés szempontjából fontos kőzetlelőhely is található a közelében (Miskolc–Avas és Bükkszentlászló–Tatár-árok).
Talán a Bükk leggyakrabban látogatott ősemberbarlangja az Istállós-kői-barlang, mely a Szalajka-völgy felső szakaszán 546 m magasságban nyílik. A barlangból már az 1913-ban végzett első ásatás során kőeszközökön és kerámialeleteken kívül egy a pleisztocén kor végén élt 3 éves gyermek kulcscsontja is előkerült. A későbbi ásatások alkalmával a barlang elején egy neolit kori tüzelőgödröt tártak fel, melyből kagylóhéj ékszerek, cseréptöredékek és a rituális kannibalizmus bizonyítékai, megpörkölt emberi csontok kerültek elő. Egyes szakemberek feltételezése szerint a barlang áldozóhely lehetett és a kőkori település a mai Szilvásvárad területén volt.
