Поздний палеолит более богат на исторические памятники. В Казахстане их насчитывают около 500. Например, к северу от села Караунгур открыта стоянка древних людей. На востоке, т. е. на берегу Бухтармы, открыто поселение под названием Пещера. Исследования этих территорий показали, что в период позднего палеолита торжествовал родоплеменной строй.
Мезолит. Следующим периодом в эпоху камня после палеолита наступает мезолит («мезо» - средний, «лит» - камень). Его хронологические рамки охватывают 12 тыс. лет – 5 тыс. лет до н. э. Во время мезолита на территории Казахстана произошли природно- климатические изменения. В эпоху мезолита, в 8 тысячелетии до н. э. из-за таяния ледников и под влиянием солнца начали формироваться растения и животные современного типа. Такие крупные виды животных, как мамонты, тигры, пещерные медведи и др. вымерли и ушли с холодами на север. Одной из главных особенностей среднего камня стало появление микролитов – тонких каменных пластин длиной 1–2 см, которые служили наконечниками стрел и вкладными лезвиями в костяных, деревянных или роговых орудиях.
Одним из главных событий эпохи мезолита является также изобретение лука и стрел, бумеранга, силков и т. д. Лук позволил людям охотиться на животных с дальнего расстояния, что повысило значение охоты в жизни родовой общины. Ученые считают, что в самом конце периода начинается одомашнивание диких животных. Собака – первое животное, которое приручил человек. 10 тысяч лет назад развитие собирательства привело к началу возникновения примитивного земледелия, а также первых каменных орудий труда для земледелия: каменной мотыги и зернотерки.
Также, в эпоху мезолита укреплялись межродовые отношения. Роды стали постепенно объединяться в племена. Охота, ловля рыбы, строительство жилищ и лодок – все это требовало совместных усилий коллектива. Общий труд порождал и общинную собственность – в коллективные владения входили охотничьи угодья, рыболовные места, лодки, жилища, сырье для изготовления орудий труда и огонь. Дальнейшее развитие получило разделение труда между мужчинами и женщинами. Мужчины занимались охотой, женщины – собирательством.
Мезолитические охотники не жили подолгу на одном месте, их жилища тоже не были постоянными. Они сооружали себе жилища из вкопанных в землю жердей, покрыв их шкурами животных. Они жили по берегам рек Иртыш, Есиль (Ишим), Тобол, Торгай, Жайык (Урал). На территории Казахстана были найдены более 20 стоянок эпохи мезолита, среди которых были Мичуринская, Явленка, Дузбай, Ерейментау, Тельманская, Акимбек, Караганда, Кызылсу и др. Таким образом, мезолит стал периодом, который сыграл особую роль в развитии экономики и общества.