新石器时代原始手工业中最突出的成就是发明了陶器。新石器时代生产陶器的地区分布很广，比较著名的有：中原地区的仰韶文化；黄河中上游地区的马家窑文化、齐家文化；黄河下游地区的大汶口文化、龙山文化；长江上游地区的大溪文化、屈家岭文化；长江下游地区的河姆渡文化、马家浜文化、崧泽文化、良渚文化等等。陶器不仅是实用器具，事实上它是一种艺术品。人们在早期就已经注意了陶器的造型、纹饰、质地和色彩等艺术要素。彩陶是先在陶坯上彩绘花纹后再烧制而成的陶器。彩陶的装饰纹样突出体现了中国新石器时代的绘画成就。仰韶文化的彩陶和晚期龙山文化的黑陶是新石器陶器的杰出代表。仰韶文化以1921年首次发现于河南渑池仰韶村而得名，主要分布在河南、河北、山西、陕西和甘肃等地，其中河南和陕西出土彩陶最多。仰韶文化大体可分为三期：早期以半坡类型为代表，中期为庙底沟式，晚期为马家窑式。
半坡型彩陶首先是在西安市东郊半坡村发现的，主要分布在陕西的关中平原。饰纹主要为黑色，动物纹居多，以鱼纹和人面纹最具特色。鱼纹主要有单体鱼纹和复体鱼纹。复体鱼纹，是由几条鱼首尾相接而成。早期的鱼纹以写实为主，晚期构图相对抽象和几何化。出土于西安半坡的“人面鱼纹盆”，描绘了人面与鱼的简练造型和生动组合：人面为圆形，画有鼻眼，头上有饰物，两耳左右各有一条小鱼，口内又衔两条小鱼；人面图案与鱼或网并列相伴。这种图案被认为与半坡氏族公社的原始信仰有关。
庙底沟型彩陶主要分布在陕西、山西、河南三省交界之地。庙底沟彩陶是在半坡型的基础上发展起来的。器具主要是平底器，圆底器不多见（圆底器，器具的底部为弧形）。典型陶器有曲腹小平底碗和卷唇曲腹盆。曲腹，是庙底沟陶器的一大特色，其造型饱满，形制幽雅。纹饰以几何图案为主，主要由圆点、勾叶、弧线、三角和曲线构成连续的带状花纹。庙底沟的彩绘基本为黑彩，有时彩绘前罩一层白色陶衣，使纹饰更加鲜明。动物花纹比较少，主要为鸟纹和蛙纹。河南省林汝县阎村庙底沟晚期墓葬中，有一件彩陶缸腹部绘着鸟含鱼的图像。画面高37厘米，宽44厘米，在彩陶中属大型画面。画面鹳鸟有长喙、高脚，鸟眼圆睁，嘴叼一条鱼。鸟前方有一长斧，估计是象征权威的器物。此画面技法比较完整，形象生动，用笔苍劲有力，是原始社会绘画的突出代表。
马家窑文化包括石岭下型、马家窑型、半山型和马厂型等几个类型。石岭下彩陶以甘谷县王家坪出土的鲵鱼纹图像最具特色，画中鲵鱼形态生动，头部似人脸，细部刻画较具体，是人格化的形象。马家窑型彩陶装饰面积大，纹样以漩涡纹、波浪纹、弧边三角纹居多，具有构图繁密、纹饰旋转起伏、动感强烈等特点。半山型彩陶造型秀健大方，以锯齿纹及漩涡纹为多，色调和谐热烈。马厂型彩陶的底色以橙黄色为主，花纹为黑色。人们利用粗细均匀的线条的平行、弯曲、交叉的花纹变化，构成同心圆、涡状纹、垂幛纹等各种精美图案。彩陶的花纹往往满布于器物的口沿到接近底部，有一种雍容华贵之感。如前所述，出土于青海大通县上孙家寨的马家窑类型的舞蹈彩陶盆，展示了原始人的舞蹈场面，概括而又非常生动，堪称马家窑文化彩陶艺术之杰出制作。
彩陶艺术的用笔已经表现出方圆、曲直、粗细、刚柔的变化，注意点、线、面的结合，用了类似毛笔的工具，将为数不多的黑、白、红、赭等几种色彩使用搭配得富有变化，反映出先民们已具备了朴素的自然美并运用了简单的造型规律。
黑陶是新石器时代陶器类型的一种。其制作是在器物烧制的最后阶段，从窑顶徐徐加水，让木炭熄灭，产生浓烟，使之烟熏渗碳而成。黑陶艺术以山东龙山文化遗址出土的薄胎蛋壳黑陶的造型与工艺最为著名。龙山文化以最先于1928年在山东历城龙山镇发现而得名。后来在河南、陕西等地陆续发现了一些与其类似的文化遗存，但文化面貌有些不同。根据地域的不同，龙山文化可分为中原龙山文化，山东龙山文化，还有江浙龙山文化。中原龙山文化主要继承了仰韶文化的传统，以灰陶为主。山东龙山文化则继承了大汶口传统，主要是黑陶，也有少量的灰陶，红陶、黄陶和白陶等。
山东龙山文化，又称为“典型龙山文化”。由于黑陶陶胎为灰黑色，用黑色和红色进行彩绘，纹饰的艺术效果不明显，所以龙山黑陶以造型见长，而不以彩绘为主，这一点不同于仰韶文化。龙山黑陶中最富有特色的作品是黑陶鬶和高柄杯。在山东城子崖及两城镇出土的黑陶高柄杯，造型挺拔秀丽，其壁厚不超过0.3厘米，而最薄处甚至不到0.1厘米。因而有着“黑如漆、亮如镜，薄如纸、硬如瓮”的美誉，被世人称之为“蛋壳陶”。