זמן התחלתה של התקופה הפלאוליתית התחתונה בארץ ישראל מוגדר על פי הממצאים הארכאולוגים המוקדמים ביותר. מפעם לפעם, עם התגלותם של ממצאים קדומים יותר, מוגדר משך התקופה מחדש.

האתר הארכאולוגי הקדום ביותר המוכר בארץ ישראל, ואחד האתרים הקדומים בעולם מחוץ לאפריקה, הוא עובדיה בעמק הירדן. גילו נע בין 1.55 ובין 1.2 מיליוני שנים ובו נמצאו כלי-אבן רבים מן התרבות האשלית. אתרים נוספים מתקופה זו כוללים את גשר בנות יעקב, המתוארך לגיל של 790 אלף שנה לפני זמננו בשיטות פלאומגנטיות, ובו נמצאו כמה מן העדויות הקדומות בעולם לשימוש באש ובכלי עץ. מוערך כי בני האדם שהותירו את השרידים באתרי עובדיה וגשר בנות יעקב השתייכו למין הומו ארקטוס, אף כי מאובני האדם המעטים והחלקיים מאוד שנמצאו באתרים אלו אינם מספיקים לזיהוי ודאי. אתר נוסף מתחילת התקופה הפלאוליתית התחתונה הוא ביצת רוחמה בצפון הנגב, השייך לתרבות האולדובאית.

רוב האתרים מהתקופה משתייכים לתרבות אשלית וברבים מהם נתגלו שרידי פילים ביחד עם כלים מצור ובזלת. אתרים בולטים נוספים הם רבדים, חולון, מערת טבון בנחל מערות ואתר ליד קיבוץ עברון.

בשלהי התקופה הפלאוליתית התחתונה, בין 400 ל-250 אלפי שנה לפני זמננו, הופיעה התרבות האשלו-יברודית. לתרבות זו כנראה משתייך בין השאר האתר בבריכת רם שברמת הגולן, שבו נמצאה "ונוס מברכת רם", שיש הרואים בה את הייצוג העתיק ביותר של דמות אנוש. מאובן אדם מתקופה זו הוא איש הגליל - שבר גולגולת שהתגלה על ידי פרנסיס טרוויל-פיטר במערת זוטייה שבנחל עמוד, נוטים לסווג אותו כהומו היידלברגנסיס או הומו ספיינס ארכאי. אתרים אשלו-יברודיים בולטים הם מערת טבון בנחל מערות ומערת קסם.