Avec les mammouths et les rhinocéros, les félins comptent parmi les animaux majoritairement représentés à Chauvet. Au nombre de 75, ils représentent plus de 60 % des félidés répertoriés dans tout l’art paléolithique européen. On en trouve dans toute la grotte mais ils sont surtout concentrés dans la deuxième partie, en particulier dans la salle du Fond qui semble "dédiée" au prédateur. Parfois stéréotypés, parfois non, plutôt naturalistes, ces félins sont souvent animés. On les trouve fréquemment associés avec d’autres animaux de la même espèce. L’interaction évidente entre certains individus a permis de mettre en évidence au moins trois scènes, dont la fameuse "scène de chasse au bison" visible sur le grand panneau de la salle du Fond. L’importance du thème du lion à Chauvet, comme sur divers sites pariétaux et mobiliers des débuts du Paléolithique supérieur, a été rapprochée de l’abondance concomitante, à la même époque, d’animaux redoutables, généralement non chassés, représentés dans le bestiaire. La montée en puissance ultérieure des autres animaux (chevaux, bovines, cervidés, bouquetins), qui finiront par les supplanter largement, témoigne des changements thématiques dans l’art de cette longue période. La grotte Chauvet, par la quantité de félins représentés et par leur originalité, deviendra sans doute le site de référence pour l’étude des représentations de ces animaux dans l’art du Paléolithique supérieur.