pleistocen (grč. πλεῖστος, pleĩstos: najviše + -cen), u geološkoj kronologiji Zemlje, starija epoha kvartara, nakon druge neogenske epohe pliocena, a prije holocena (od prije 2,58 milijuna godina do prije 11 700 godina; → kronostratigrafija). Započinje iznad razine nestanka vapnenačkoga nanofosila Discoaster brouweri i planktonske foraminifere Globigerionides extremus te prve pojave vapnenačkoga nanofosila medium Gephyrocapsa spp. Završava blizu kraja hladnog razdoblja mlađega drijasa. Pleistocenska epoha najpoznatija je kao doba tijekom kojega je ledeni pokrov u najmanje četiri navrata prekrivao velike površine kopnene mase, te se neformalno još naziva veliko ledeno doba. Pleistocenska fauna i flora bila je vrlo slična modernim vrstama i najveći dio opstao je sve do danas. Za to doba bili su karakteristični veliki kopneni sisavci kao što su mamuti i mastodonti, sabljozube mačke, gigantski ljenivci. Svi su izumrli potkraj pleistocena. Uz pleistocen je vezana evolucija modernog čovjeka, prije približno 200 000 godina, najprije u Africi. Prije 70 000 godina počeli su se širiti na druge kontinente, a Europu su nastanili prije približno 40 000 godina. Pleistocen se u cjelini poklapa s arheološkim razdobljem paleolitika, premda najstarije ljudske izrađevine iz Afrike potječu već iz pliocena. Prijelaz pleistocena u holocen, prije više od 11 000 godina, u arheološkom je smislu označen mezolitikom ili srednjim kamenim dobom.
