Доисторический период в истории Литвы начинается со времени около 10 000-9 000 гг. до н. э. (конец позднего палеолита), когда закончилось последнее оледенение и территория Прибалтики освободилась от ледника. В это время с запада и с юга в Литву приходит первая волна поселенцев-людей. Следов проживания людей в более раннее время на территории Литвы не обнаружено: во время последнего оледенения она была непригодна для обитания, а следы более ранних поселенцев, если таковые были, должны были быть полностью уничтожены ледником.
Из-за особого географического расположения Литвы (намного севернее большинства групп неандертальцев) трудно судить, попали ли они на её территорию; возможные следы их пребывания, если таковые были, не сохранились из-за того, что Литва длительное время была покрыта ледником.
Поздний палеолит (финальный) на территории Литвы в основном представлен культурами Бромме-Люнгбю и свидерской.
Немногочисленные стоянки культуры Бромме-Люнгбю существовали на территории Литвы в 10-9 тыс. до н. э.; это небольшой культурный слой, находок в нём мало. Украшения отсутствуют. Стоянки кратковременные. Исследователям известно около 40 стоянок. Сходные изделия встречаются на территории всей Литвы, Польши, северной Германии, Дании, южной Швеции. На востоке встречаются до Днепра и верховий Волги. Недавно подобные изделия обнаружены и в Великобритании.
Кремнёвые и роговые изделия. Считается, что палеолитические жители Литвы жили родовыми общинами с экзогамными отношениями и пережитками матриархата.
Палеолит в Литве постепенно переходит в мезолит в связи с изменением природного ландшафта (потепление, смена растительности и исчезновение крупной дичи).