L’Yonne possède avec Arcy-sur-Cure l’un des ensembles préhistoriques majeurs du nord de la France. Dans les falaises calcaires qui bordent la Cure, une série de grottes a été occupée pendant des dizaines de milliers d’années. La grotte du Renne y a livré, sous la direction d’André Leroi-Gourhan, des niveaux châtelperroniens associés à des restes néandertaliens et à des objets de parure, au cœur des débats sur les capacités symboliques des Néandertaliens. Juste à côté, la Grande Grotte conserve des peintures et des gravures parmi les plus anciennes de France, avec notamment des mammouths, réalisées il y a environ trente mille ans.

Le département doit cette richesse à ses vallées encaissées. La Cure et l’Yonne entaillent les plateaux calcaires de Bourgogne avant de rejoindre le Bassin parisien, créant un relief propice aux abris et aux grottes, au contact du Morvan granitique. À Saint-Moré, en aval, d’autres cavités ont également été fréquentées au Paléolithique. Les plaines et les vallées du nord du département ont ensuite été largement occupées par les premiers agriculteurs, et les fouilles préventives y révèlent régulièrement habitats et nécropoles néolithiques, puis de l’âge du Bronze.

Pour une visite, la Grande Grotte d’Arcy-sur-Cure associe concrétions spectaculaires et traces d’art paléolithique, et propose des visites et animations pour tous. À Avallon, le musée de l’Avallonnais Jean Després présente des collections archéologiques régionales, dont des objets issus des grottes de la Cure, qui complètent utilement la visite.