Ένα λιοντάρι σπηλαίου είναι ένα ζώο από ένα από τα αρκετά εξαφανισμένα είδη ή υποείδη μεγάλων αιλουροειδών. Όλα τα λιοντάρια σπηλαίων είναι μέλη του γένους Panthera, το οποίο περιλαμβάνει επίσης σύγχρονα λιοντάρια καθώς και τίγρεις, πάνθηρες και λεοπαρδάλεις. Τρία υποείδη, το λιοντάρι των σπηλαίων Βερίγγια και τα ευρωπαϊκά λιοντάρια σπηλαίων του Πρώιμου Μέσου Πλειστόκαινου και Άνω Πλειστόκαινου, είναι στενά συνδεδεμένα υποείδη του σύγχρονου λιονταριού, του Πάνθερα Λέοντα. Ο τέταρτος τύπος, το αμερικανικό σπήλαιο λιοντάρι, θεωρήθηκε αρχικά ότι ήταν ένα άλλο υποείδος λιονταριού, αλλά στη συνέχεια αναγνωρίστηκε ως ξεχωριστό είδος.
Τα λιοντάρια των σπηλαίων ζούσαν κατά την εποχή της Πλειστόκαινης, μια χρονική περίοδος που ξεκίνησε πριν από 2,588,000 χρόνια και τελείωσε πριν από 11,700 χρόνια. Wasταν μια εποχή παγετώνων ή εποχή των παγετώνων, μια περίοδος χαμηλών παγκόσμιων θερμοκρασιών, κατά την οποία σχηματίστηκαν μεγάλα φύλλα πάγου στους πόλους της Γης και επανειλημμένα προχώρησαν και υποχώρησαν με αλλαγές θερμοκρασίας. Τα λιοντάρια των σπηλαίων έλαβαν το όνομά τους επειδή τα απολιθώματά τους ανακαλύπτονται συχνά σε σπηλιές, αλλά δεν θεωρείται ότι οι σπηλιές ήταν οι συνηθισμένοι τόποι κατοικίας τους. Αντ ‘αυτού, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ζούσαν γενικά σε λιβάδια και κωνοφόρα δάση όπου κυνηγούσαν θήρα όπως άλογα, ελάφια και βίσονες. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να έχουν κυνηγήσει αρκούδες και μάλλινα μαμούθ επίσης.
Ο παλαιότερος τύπος είναι το πρώιμο μεσαίο Πλειστόκαινο ευρωπαϊκό σπήλαιο λιοντάρι ή Panthera leo fossilis. Το παλαιότερο γνωστό απολίθωμα αυτού του υποείδους είναι περίπου 700,000 ετών, αν και υπάρχουν πολύ παρόμοια απολιθώματα στην Αφρική 1,000,000 χρόνια παλαιότερα. Το Panthera leo fossilis ήταν σημαντικά μεγαλύτερο από τα λιοντάρια σήμερα.
Ο διάδοχός του ήταν το Panthera leo spelaea, που ονομάζεται επίσης Άνω Πλειστόκαινο Ευρωπαϊκό σπήλαιο λιοντάρι ή Ευρασιατικό σπήλαιο λιοντάρι. Αυτό το είδος υποείδους εμφανίστηκε πριν από περίπου 370,000 χρόνια και πιστεύεται ότι έχει πεθάνει πριν από περίπου 12,000 έως 14,000 χρόνια, αν και υπάρχουν ορισμένα στοιχεία που υποδηλώνουν ότι οι θύλακές τους επέζησαν μέχρι μερικές χιλιάδες χρόνια στο παρελθόν. Ο βιότοπός του εκτείνεται σε μεγάλο μέρος της βόρειας Ευρασίας, από την Ιβηρική χερσόνησο και τα Βρετανικά νησιά στη Δύση έως τη Σιβηρία και τις ακτές του Ειρηνικού Ωκεανού στην Ανατολή.
Το Panthera leo spelaea ήταν μικρότερο από τον προκάτοχό του, αν και ακόμα μεγαλύτερο από το μέσο σύγχρονο λιοντάρι. Αυτό το υποείδος ήταν το θέμα των σπηλαιογραφιών, των γλυπτών και των γλυπτών που δημιουργήθηκαν από τους παλαιολιθικούς ανθρώπους, τα οποία τα απεικονίζουν με γούνα που μοιάζει με μια μικρότερη εκδοχή των χανών των αρσενικών λιονταριών σήμερα. Ορισμένοι πίνακες τους απεικονίζουν επίσης να κυνηγούν σε ομάδες, κάτι που είναι επίσης χαρακτηριστικό των σύγχρονων λιονταριών αλλά κατά τα άλλα είναι σπάνιο μεταξύ των αιλουροειδών.
Ένα στενά συνδεδεμένο υποείδος ήταν το λιοντάρι σπηλαίων Beringean, ή Panthera leo vereshchagini. Αυτά τα ζώα κατοικούσαν στη σημερινή Αλάσκα, στο βόρειο Καναδά και στη βορειοανατολική Ρωσία. Είναι κάπως μεγαλύτερα από τα ευρωπαία ξαδέλφια τους, αλλά μοιάζουν πολύ γενετικά και πιθανώς διασταυρώνονται σε μεγάλο βαθμό.
Το Panthera atrox, το αμερικανικό λιοντάρι, είναι η μόνη μορφή λιονταριού σπηλαίων που είναι στην πραγματικότητα ένα ξεχωριστό είδος από τα σύγχρονα λιοντάρια. Ταν ένα τεράστιο ζώο, ακόμη μεγαλύτερο από το Panthera leo fossilis και περίπου 25% μεγαλύτερο από ένα σύγχρονο λιοντάρι. Ο βιότοπός του κάλυπτε το μεγαλύτερο μέρος της Δυτικής Αμερικής, από την Αλάσκα μέχρι το νότιο Περού. Όπως και άλλα λιοντάρια σπηλαίων, προσευχόταν σε μεγάλα και μεσαίου μεγέθους φυτοφάγα ζώα.