Luolamaalaukset ovat ihmisen suoraan luolien kivipintoihin maalaamia hahmoja tai kuvioita.
Ne voivat kuvata jotakin konkreettista asiaa tai ilmiötä, usein eläintä, tai olla täysin abstrakteja muotoja.
Vanhin tunnettu esittävä luolamaalaus kuvaa sulawesinsikaa, ja se maalattiin Indonesiassa 45 500 vuotta sitten.
Länsi-Euroopassa luolamaalausten kulta-aika oli 37 000–13 000 vuotta sitten.
Jääkaudella ihmiset eri puolilla maailmaa Ranskasta Argentiinaan koristelivat luolien seinämiä taidokkailla  esihistoriallisten eläinten kuvilla ja kädenjäljillä.
Ihmiskunnan taiteen historian voidaan katsoa alkaneen luolamaalauksista. Erään teorian mukaan taide liittyi läheisesti kielen ja itsetajunnan kehittymiseen.