נשק הציד העיקרי היה ככל הנראה חניתות עץ, בעלות חוד עץ מוקשה באש או חוד אבן. באתר הארכאולוגי לרינגן (Lehringen) שבגרמניה, המתוארך לגיל של כ-125 אלף שנה, נמצאו שברי חנית מעץ טקסוס באורך כולל של 2.40 מטר בין צלעותיו של שלד פיל מהמין הנכחד "Elephas antiquus". בשכבות המוסטריות של אתר אום-אל-טלל בסוריה, שגילן כ-50 אלף שנים, נמצא שבר צור של חוד חנית מסותת בטכניקת לוולואה כשהוא נעוץ עמוק בתוך חוליות הצוואר של ערוד. הניאנדרטלים לא הכירו את הקשת והחץ, ונדירותם של ראשי חנית קטנים ועדינים באתריהם הובילה חוקרים מסוימים לשער שהם לא השתמשו בנשק הטלה למרחוק, שהיה נפוץ אצל בני-אדם מודרניים אנטומית, אלא בחניתות כבדות מטווחים קרובים יחסית. שיטת ציד זו אילצה אותם להתגנב או לרדוף אחר טרפם עד למרחק קטן מאוד ממנו, ולהסתכן יותר בפגיעה במאבק עמו. בהשערה זו תומכים סימני שברים ופגיעות רבות שנמצאו בשלדי ניאנדרטלים, למרות המבנה המוצק של עצמותיהם העבות. כמו כן מוצאים בשלדי ניאנדרטלים סימנים רבים של תת-תזונה, המראים שהשגת המזון לא הייתה קלה. ציד יעיל קרוב לוודאי הצריך שיתוף פעולה הדוק בין מספר ציידים.
במספר אתרים, כמו מערת אל סידרון בספרד, מערת קרפינה בקרואטיה ואתר אברי-מולה בצרפת, נמצאו חתכים גם על עצמות הניאנדרטלים עצמן, באופן הרומז על קניבליזם, אם כי חוקרים מסוימים סברו שמדובר בהכנה טקסית של גופות לקבורה.
פתולוגיות.
סימני שברים רבים נמצאו בעצמות ניאנדרטלים, בעיקר שברי צלעות (למשל אצל שנידאר 4 והאיש הזקן מלה שאפל), עצמות ירך (לה פראסי 1), שוקיים (לה פראסי 2 וטבון 1), עמוד שדרה (כבארה 2) ושברי גולגולת (שנידאר 1 וגולגולות קראפינה). חוקרים ציינו ששכיחות השברים אצל ניאנדרטלים דומה לזו שמתגלה אצל רוכבי רודיאו מקצוענים כיום, ושיערו שהם מעידים על מאבק גופני בחיות ציד גדולות ללא שימוש בכלי הטלה מרחוק. רבים משברים אלו החלימו בלי להותיר סימני זיהום, מה שרומז כי הניאנדרטלים טיפלו בחבריהם הפגועים ופרנסו אותם עד שהבריאו.
ניאנדרטלים גם סבלו רבות מטראומה גופנית. אצל שנידאר 1 נמצא נקב בין צלעות 8 ו-9 שככל הנראה חדר את הריאה. ייתכן שפגיעה זו אירעה בזמן ציד או קרב, אך על פי מצב העצמות נראה כי במקרה זה שרד הניאנדרטל מספר שבועות אחרי הפגיעה, וייתכן שלבסוף נהרג בהתמוטטות סלע במערה. בניאנדרטלים אחרים נמצאו סימני מכות ופגיעות ראש שהגלידו, וסימני זיהום רבים. כמו כן דלקות פרקים כמו דלקות בקרסוליים, עמוד שדרה וברכיים היו נפוצות, ונמצאו ברוב שלדי שנידאר ובשלד הזקן מלה שאפל.
מחקר שנערך ב-669 שיניים ניאנדרטליות הראה ש-75% מהניאנדרטלים סבלו מנשירת שיניים ומחלות שיניים בדרגות שונות.
שימוש בכלים ותרבות חומרית.
תרבות כלי האבן המתגלה כמעט תמיד עם שרידי ניאנדרטלים היא התרבות המוסטרית, הקרויה על שם האתר הארכאולוגי לה מוסטייה בצרפת. התרבות המוסטרית היא אחת התרבויות העיקריות של התקופה הפלאוליתית התיכונה, כ-250 עד 50 אלף שנה לפני זמננו. כלי אבן מוסטריים משוכללים ומעודנים מאלו של התרבות האשלית העתיקה יותר מהתקופה הפלאוליתית התחתונה, אך פחות מלהבי אבן ועצם מהתרבויות המאוחרות יותר של התקופה הפלאוליתית העליונה, המיוחסות לבני-אדם מודרניים אנטומית.
מאפיין נפוץ של התרבות המוסטרית הוא טכניקת סיתות הנקראת טכניקת לוולואה (Levallois), על שם האתר הארכאולוגי לוולואה-פרה (כיום פרבר של פריז). טכניקת לוולואה מבוססת על סיתות מכין מיוחד של ליבת אבן (בדרך כלל מצור, אך לעיתים גם אובסידיאן וסוגי אבן אחרים). לאחר הסיתות המכין, מכה אחת ממוקדת בבסיס הליבה התיזה ממנה נתז חד מאוד ומעוצב היטב. טכניקה זו חייבה דרגה גבוהה של מומחיות ומיומנות, וכישלון בהנחתת המכה האחרונה היה עלול להרוס את הכלי ולבזבז את כל המאמץ שהושקע בסיתות המכין. עם זאת, טכניקת לוולואה חסכה את הצורך לחדד את שפת הלהב באמצעות שברור כמו בכלים האשליים, ולכן סתת שהתמחה בה היה מסוגל להכין מספר גדול יותר של להבים דקים וקלים יותר בהשקעה מועטה יותר של עבודה. בגלל שיטת הכנתם, להבי לוולואה ניכרים לרוב בצד אחד שטוח או קעור מעט ובצד נגדי קמור.
מעט כלי עצם נמצאו באתרים מוסטרים, יחסית לאתרי התקופה הפלאוליתית העליונה. למשל, לא נמצאו אצל הניאנדרטלים מחטי עצם לתפירה, אך נראה שהם השתמשו במרצעי אבן לניקוב עורות ופרוות, על-מנת לחברם יחד בעזרת חוטים לצורך יצירת מלבושים מורכבים.
אמנות וטקס.
החוקרים חלוקים ביניהם בשאלה עד כמה היו הניאנדרטלים מסוגלים לחשיבה מופשטת וסימבולית, ביטוי אמנותי, דת וחיי-רוח. מכל מקום ודאי הוא שביטויי אמנות וטקס באתריהם הם נדירים ביותר, והמועטים שנמצאו אינם מובהקים ומרשימים כמו התכשיטים, ציורי הקיר, הפסלונים והתגליפים האופייניים לאמנות הפרהיסטורית באתריהם של בני-אדם מודרניים-אנטומית בתקופה הפלאוליתית העליונה.
המספר הגדול של שלדי ניאנדרטלים שהתגלו במערות, לעיתים קרובות יותר מאחד באותו אתר, מצביעים בסבירות גבוהה על קבורה מכוונת. מבין הניאנדרטלים שהתגלו בישראל, טבון 1, כבארה 2 ועמוד 1 ו-7 הוגדרו על ידי מגליהם כקבורה. עם זאת, מחקרים נוספים טענו שבכמה מהממצאים שנחשבו לקברים, למשל שלד הילד הניאנדרטלי מאתר רוק-דה-מרסאל בצרפת, סביר יותר לייחס לגביהם את סיבת היווצרות מבנה הקבר-כביכול לגורמים טבעיים, כמו סחף מים או התמוטטות גג מערה על יושביה.
קשה אף יותר להוכיח שהקבורה הייתה טקסית ומעידה על יחס רוחני או דתי למתים. ביחד עם שלד שנידאר 4 נמצאה כמות גדולה של גרגרי אבקה מאובנים של אכילאה, סביון, יקינתון ועוד, שהובילו להשערה שהוא נקבר על מצע של זרי פרחים קטופים. ואולם חוקרים אחרים הציעו שהפרחים נאספו ונאגרו כמזון על ידי מכרסמים קטנים מהסוג מריון שהשתמשו בחלל הקבר כבמאורה. בכמה מקרים נמצאו עם השלד חפצים שאולי שימשו כמנחות לכבוד המת, כמו כלי-אבן, ושרידי צבענים כמו אוכרה אדומה, הנפוצה לצרכים טקסיים וקבורה בתרבויות אנושיות מאוחרות יותר. הילד ממערת טשיק-טאש הוא אחד המקרים המשכנעים ביותר של קבורה טקסית ניאנדרטלית – גופתו כוסתה במעין אפריון שנוצר משישה זוגות קרני יעלים.
בכמה מערות שבהן התגלו שרידי מגורים ניאנדרטלים נמצאו גם עצמות רבות של דובי מערות, שככל הנראה נהגו לבלות שם את תרדמת החורף שלהם, קרוב לוודאי באותן שנים בהן המערות לא היו מיושבות על ידי הניאנדרטלים. במספר אתרים ניאנדרטלים, מהם מפורסמת בעיקר מערה בשווייץ הנקראת דראכנלוך (Drachenloch כלומר "מערת הדרקון"), נמצאו בתחילת המאה ה-20 עצמות דובים מונחות או אף "קבורות" בצבירים שנראו כמסודרים באופן טקסי. ממצאים אלו הולידו בזמנו את הסברה הנפוצה המכונה "כת דוב המערות" (Cave Bear Cult), לפיה ניאנדרטלים עסקו בפולחן דתי או מיסטי כלשהו הקשור לדובים. ברם, תגליות אלו מעולם לא תועדו כהלכה, וארכאולוגים כיום נוטים להסביר אותן כפירוש חובבני ומוגזם של תהליכים טבעיים, כמו התמוטטות קירות במערות אבן-גיר, וחפירת מאורות תרדמת-חורף על ידי דורות עוקבים של דובים.
בשנת 1995 נמצא במערת Divje Babe שבצפון מערב סלובניה שבר מעצם ירך חלולה של דוב מערות צעיר ובו מגולפים חורים, בשכבה מוסטרית המתוארכת לגיל של כ-43 אלף שנים לפני זמננו. מספר חוקרים הציעו שמדובר בחליל, ואם השערה זו נכונה זהו כלי הנגינה העתיק ביותר שהתגלה אי-פעם. אף שלא נמצאו מאובני אדם באתר, התרבות והתיארוך שלו מצביעים על כך שדייריו היו ניאנדרטלים.
הארכאולוגים חלוקים ביניהם בשאלה האם לשייך את ממצאי התרבות השטלפרונית לניאנדרטלים. ממצאים אלה אופייניים לשכבות בנות 35 עד 29 אלף שנה לפני זמננו במספר אתרים בצרפת ובספרד. התרבות השטלפרונית מהווה מעין מעבר מתרבויות התקופה הפלאוליתית התיכונה לתרבויות התקופה הפלאוליתית העליונה. היא מתאפיינת בכלים מוסטריים טיפוסיים אך גם בכלי-אבן מתקדמים יותר, ובחרוזים לקישוט עשויים שיני חיות מחוררות. במשך שנים רבות נחשבה תרבות זו כאחת התרבויות העתיקות ביותר של בני-אדם מודרניים אנטומית שפלשו לאירופה והחליפו את הניאנדרטלים. ואולם בשנים האחרונות מספר חוקרים החופרים באתרים אלו, ובראשם הארכאולוג האיטלקי-צרפתי פרנצ'סקו דריקו (Francesco d’Errico) מהמרכז הלאומי למחקר מדעי בצרפת (CNRS) והארכאולוג הפורטוגזי ז'ואאו זיליאו (João Zilhão, כיום באוניברסיטת בריסטול), הצביעו על כך שהשלדים היחידים המקושרים לשכבות השטלפרוניות הם ניאנדרטלים. מנגד סוברים חוקרים אחרים שקישור זה שגוי, ולכן לא ניתן להסיק שהתרבות השטלפרונית הייתה תרבות ניאנדרטלית.
מחלוקת נוספת ניטשת על התיארוך של השכבות השטלפרוניות בהשוואה לשכבות של התרבות האוריניאקית, השייכת ככל הנראה לבני-אדם מודרניים אנטומית. אם שתי תרבויות אלו התקיימו באותו זמן, כפי שטוענים מספר ארכאולוגים כמו פול מלארס מאוניברסיטת קיימברידג', ייתכן שהניאדרטלים למדו לייצר את החרוזים וכלי-האבן השטלפרוניים בהשפעת בני-האדם המודרניים, או אולי אף קיבלו אותם באמצעות סחר חליפין. ואולם אם השכבות השטלפרוניות עתיקות מהשכבות של התרבות האוריניאקית, כפי שטוענים דריקו וזיליאו, הדבר יחזק את ההשערה שהניאנדרטלים פיתחו חרוזים לקישוט וכלי-אבן משוכללים בכוחות עצמם, עוד לפני שבני-אדם מודרניים אנטומית הגיעו למערב-אירופה.