Les oeuvres préhistoriques ornent les parois de la salle des taureaux  et du réseau de droite et les voûtes du diverticule axial et de la nef. L'iconographie de Lascaux s'articule autour des thèmes classiques du bestiaire préhistorique : aurochs, cheval, bouquetin, bison, cerf assortis de nombreux signes quadrangulaires, en bâtonnet, ponctiformes... Dans la salle des taureaux et le diverticule axial la roche est fréquemment recouverte de concrétions blanches à l'aspect de chou-fleur ; il s'agit de calcite. Les tracés peints ont été appliqués sur ce support rugueux.

Dans la partie latérale, la roche très tendre est pratiquement à nu au niveau de la représentation du cheval,  gravée et peinte comme en témoignent les traces de pigments conservées au fond des fissures et des anfractuosités. En raison d'un support constitué d'une roche aux éléments détritiques et biodétritiques mal cimentés entre eux, la surface est devenue pulvérulente et s'est altérée. Toujours sur la paroi gauche de la nef, la peinture de certaines représentations telle que la grande vache noire ou le bison dit de l'empreinte, a disparu avec le support qui se désagrégeait.

La salle des taureaux, le diverticule axial et la galerie de droite représentent plus de 250 m² de surfaces décorées, peintes ou peintes et gravées.